如何在 EEGLab 中提取给定时间的频率？

Question

我是 EEGLab 的新手，这是一个用于分析 EEG 数据的 MATLAB 工具。我想知道是否有一种特定的方法可以在给定的时间将 EEG 波的频率提取到使用 MATLAB 的文本文件中。

例如：1s 11Hz， 2s 8Hz....

Answer 1

EEG 波的范围从从 0.5 Hz 开始的 delta 波到通常为 40 Hz 甚至更高（甚至高达 100Hz）的伽马波，您可能在这里考虑的问题是这些频率始终存在，因为大脑从来没有真正“关闭”某些频率。因此，在大脑振荡频率中研究的是某些频率范围的活动和 功率 的变化。例如，阿尔法波在闭眼状态下比睁眼状态具有更大的能量。 要解决您的问题，您可以：

1. 请参阅EEGLAB wiki 并按照教程进行操作，其中还提供了示例数据，看看它可以为您提供什么。例如，请参阅chapter 03。

2. 如果您愿意，可以在 MATLAB 中使用快速傅里叶变换 (FFT) 以最简单的方式查看 EEG 信号的功率活动，您需要了解您的时间间隔数据被采样，这称为采样频率Ts。如果您有这些信息，只需查找Documents on MATLAB fft() 或在网上搜索。

Answer 2

有两种方法可以从 EEG 中提取频率信息： 1) 使用基于快速傅里叶变换 (FFT) 的方法 2) 使用基于小波变换 (WT) 的方法

当然，您可以使用 EEGLAB 工具箱执行上述分析，但大多数时候您甚至不需要工具箱来执行此类分析。

例如，如果您想对 EEG 执行基于 FFT 的频率分析，您可以使用 MATLAB 中的一些函数，例如 pmtm。

如果要进行小波变换，可以使用cwt。

那里的文档写得很好，您只需将数据作为输入提供并在每个函数中提供适当的参数。

如果您想了解更多基础知识，可以随时访问 EEGLAB wiki 或网络上的其他资源。

希望这会有所帮助！

Answer 3

从您的问题来看，您似乎想要执行某种时频分析，即提取一些频率信息并保留时间信息的分析。重要的是，您不会从数据中提取“频率”（这是一个奇怪的请求），而是提取感兴趣频率的一些属性（通常是给定频率的能量，表示为“功率”）。

通常，在计算 EEG 数据的一些基本频率属性时（作为 EEG 的通道频谱（参见 here EEGlab 教程），您会丢失时间信息。

时频分析克服了这个限制，可以得到你想要的信息，即频率能量随时间的变化（见这里EEGlab totorial on Time-Frequency）。

运行时频分析需要一些注意并且可能很棘手（您很容易犯一些错误），我建议您查看 Mike Cohen 的讲座（查看视频教程here）或他的书“分析时间序列数据”（参见here）。从这些资源中，您可以完美地了解什么是时频分析，并对时频数据如何在 MATLAB 中存储有所了解。

一旦您知道了这一点，您就可以着手解决实际问题，即导出您的频率数据（可以说是在给定时间给定频率上的电源）。您可以在 EEGLAB 邮件列表中查看如何检查此 thread。

下面我写了一些从上面的线程改编的代码，你可以作为起点

%% first you run a time frequency analysis. 
% Check the help of 'pop_timef' function for further information 
[ersp itc powbase times freqs] = pop_timef( EEG, 1, 1, [-1000 2000] , [3 0.5]  ,'type', ...
'phasecoher', 'topovec', 1, 'elocs', EEG.chanlocs, 'chaninfo', EEG.chaninfo, 'title',...
'Channel FPz power', 'padratio', 1, 'plotphase','off');


% select the ordinal number of the frequency you want to export
% NOTE: this means that you are selecting the 1st frequency (by default settings 6 Hz) 
% and NOT the 1Hz frequency.
my_freq_n = 1
% to check the frequency selected
freqs(my_freq_n)

% my_time specifies the timepoint you want to export
my_time = 1500

% my_ersp stores the ersp value (that is the result of a specific kind of
% Time-Frequency analysis) for your selected time and your selected frequency.
my_ersp = ersp(my_freq_n, dsearchn(times', my_time))

% export the my_ersp object as a .txt file
save -ascii my_ersp.txt my_ersp

`