软件版本：①MATLAB R2019b；②SleepSign2

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示例文件：https://wwxr.lanzoum.com/b04duf87i 密码：ayuu

目录

• 基本介绍

• 绘制电信号图

• 绘制时频谱图

• 绘制睡眠时相1

• 绘制睡眠时相2

• 绘制功率谱密度曲线

• 参考资料

基本介绍

该脚本旨在快速绘制脑波相关的图片，使用MATLAB打开即可直接运行。

脚本运算的原始数据基于SleepSign的导出结果（参考示例文件），需要对SleepSign的使用有比较基础的了解，本文不另作说明。

自定义文件信号采样率和时间划分：

File Sampling Rate（文件采样率），在脑波记录软件VitalRecorder中可以更改，即幅值文件中每秒记录的信号个数，默认为128 Hz。

Time Division（时间划分），使用脑波分析软件SleepSign导出数据时可以更改，根据实际填写即可，默认为4 s。

关于功率谱密度的说明：

Power Spectrum Density（PSD，功率谱密度），在这里可以等同于我们平常口述的“能谱/谱能”。由于查阅的一些相关资料里对“Power（功率）”和“能量（Energy）”有做比较详细的区分，而个人无法对这部分的名词称呼妄下定论，故这里暂使用PSD（功率谱密度）作为模块名称，但在说明时仍然使用口语化的“能谱”，后续若能够确定名称再统一进行更改。

同样的情况也适用于Spectrogram/时频谱图/时频图。

导入数据：

点击模块后，根据提示导入需要绘图的数据。可直接选择txt文件，或将txt文件内容全选复制到Excel的第1张表格中，另存为xls或xlsx文件再选择。

更改文字标签：

在图窗菜单选择“编辑”→“坐标区属性”，或按图示操作打开“属性检查器”，即可更改文字或刻度标签。

保存图片：

在图窗菜单选择“文件”→“另存为”，保存为svg矢量图。

当图像中的线条太多时可能会使导出的图片模糊，此时可点击“文件”→“导出设置”→“渲染”→勾选“自定义渲染器”→“painters（向量格式）”→“导出”。

图片可导入Adobe Illustrator进一步修补美化。

保存图像样式：

部分模块可在图窗菜单选择“文件”→“另存为”，将当前图窗保存为fig文件，下次在MATLAB窗口打开fig文件时能保留修改后的颜色、线粗等样式。

MATLAB的色彩表现通常为RGB模式，每个值的范围均为0~1，网络查询的0~255色彩范围需进行等比换算。例如：经查询粉色的RGB值为（255,192,203），换算后即约为（1,0.753,0.796）。

绘制电信号图

点击Amplitude模块，选择使用SleepSign导出的幅值文件（示例Amplitude）。

导出一列幅值即可，导出多列也只能绘制第一列图像。

需注意，这版代码设定大于1000 uV的值为干扰信号，在绘图前已排除。

绘制时频谱图

点击Spectrogram模块，选择使用SleepSign导出的幅值与能谱文件（示例Amplitude；示例PSD）。

幅值文件需导出两列信号，第一列为EEG，第二列为EMG；能谱文件至少导出两段Division。

幅值图和时频图的绘制互不影响，如果只需要时频图，随便打开一份幅值文件即可。

需注意，绘制颜色图的代码实际计算的dB = 10*log10(power)，非图例上的Log power。

时频图可选择绘制原图或拟合后的平滑图，平滑倍数N越大，绘图耗时越长。参考效果如图：

绘制时可选择是否显示等待条对话框，显示等待条进度动画也要耗费数秒，在N数低时较浪费时间。

不显示等待条可以节约绘图时间，但若不小心输错N数无法中途中止运算。为减少意外状况的发生，这版代码限制不显示等待条时只能输入1≤N≤10。

绘制睡眠时相1

点击Sleep Stage 1模块，选择使用SleepSign导出的幅值与睡眠时相文件（示例Amplitude；示例SleepStage1）。

幅值文件需导出两列信号，第一列为EEG，第二列为EMG；SleepSign内对睡眠时相的标记必须设置为“W”、“R”、“S”；根据示例文件显示，在程序主窗口输入Time Division = Epoch Time。

幅值图和时相图的绘制互不影响，如果只需要时相图，随便打开一份幅值文件即可。

受限于技术水平，这版本代码暂使用上万条有色短线覆盖原有线条进行上色，上色后可能会造成卡顿。参考效果如图：

绘制睡眠时相2

点击Sleep Stage 2模块，选择使用SleepSign导出的睡眠时相文件（示例SleepStage2）。

不同Group的数据需分开放置在不同的空文件夹内，读取时选择相应组别文件夹内的任意一份文件即可；导出文件的时相顺序决定绘图顺序；y-sxis unit选Time；Time Division = 60 min。

柱状图显示的ZT范围可输入不大于最大时长、且前后间隔不小于1的自然数。

绘制功率谱密度曲线

点击PSD Curve模块，选择使用SleepSign导出的能谱文件（示例PSD Curve）。

不同Group的数据需分开放置在不同的空文件夹内，读取时选择相应组别文件夹内的任意一份文件即可；每份能谱文件只导出一段Division。

该脚本可按照文件的名称顺序，对两组文件夹内的数据两两配对相减获得差值，从而绘制Group Difference图像。

先读取的Group绘制在下层，后读取的Group绘制在上层。Group difference = 后读取 - 先读取。

参考资料

1. MathWorks官网：https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/referencelist.html

2. CSDN《Matlab打包可独立运行的exe可执行文件》：https://blog.csdn.net/thlzzz/article/details/109697423

3. 知乎《傅里叶分析之掐死教程（完整版）》：https://zhuanlan.zhihu.com/p/19763358

4. CSDN《【STM32F407的DSP教程】第27章 FFT的示波器应用》：https://blog.csdn.net/Simon223/article/details/106402717

5. bilibili《matlab实现FFT算法》：https://www.bilibili.com/video/BV1i14y1K7Bq

6. 知乎《[振动与测试 2] 什么是PSD（功率谱密度）》：https://zhuanlan.zhihu.com/p/49328001

7. 知乎《信号频域分析方法的理解（频谱、能量谱、功率谱）》：https://zhuanlan.zhihu.com/p/441559677

8. 知乎《功率谱密度（PSD）》：https://zhuanlan.zhihu.com/p/417454806

9. CSDN《matlab添加进度条（waitbar）》：https://blog.csdn.net/weixin_43465015/article/details/89294079

10. CSDN《Matlab导出图片模糊的解决办法》：https://blog.csdn.net/jontargaryen/article/details/80079124

11. CSDN《MATLAB如何绘制多个（两个以上）的legend，且自定义不同曲线的标记mark》：https://blog.csdn.net/ervin_yi/article/details/9504337

12. 知乎《不会吧，还有人不知道MATLAB这8个小技巧？》：https://zhuanlan.zhihu.com/p/155747685

13. 知乎《在MATLAB中快速输入漂亮的公式 | LaTeX FB》：https://zhuanlan.zhihu.com/p/380894172

14. CSDN《MATLAB 对话框字体属性设置方法》：https://blog.csdn.net/qq_38907360/article/details/120863127

15. CSDN《Matlab中imagesc用法》：https://blog.csdn.net/qq_21449473/article/details/123083741

16. CSDN《Matlab中的continue、break和return语句》：https://blog.csdn.net/gophae/article/details/103859511

由于从零学起参考的内容十分琐碎，故此处仅列出一小部分参考资料。

函数在官网均可查，阅读起来可能略有晦涩，个人更多靠百度。

我尽可能将每段代码的作用在脚本中都用中文注释出来，详见每段代码“%”后的内容。

有任何Bug，或觉得在MATLAB上的操作不够傻瓜的地方都可找我。