本脚本测试软件：①MATLAB R2019b；②SleepSign2-OBI

下载地址：https://wwxr.lanzoum.com/b04dsp7sb 密码：ayzl

示例文件：https://wwxr.lanzoum.com/b04duf87i 密码：g9je

可能偶有小调整未更新网页端说明，可以在网盘中查看。

目录

• 运行脚本

• 自定义文件信号采样率和单元格时间

• 绘制信号典型图

• 绘制时频谱图

• 绘制睡眠图1

• 绘制睡眠图2

• 参考资料

  
  

运行脚本

使用MATLAB打开UntitledProgram.m，可直接运行。

程序主界面如图所示，点击右下角@Instruction可跳转在线说明。

导入数据时，根据文件窗口的名称依次选取文件，也可将txt文件内容全选复制到excle的第1张表格中，另存为xls或xlsx文件后选择。

在绘图窗口选择“文件”→“另存为”，保存为svg矢量图，可导入Adobe Illustrator进一步修补美化。

该脚本的运算基于SleepSign导出的txt文件，虽然尽可能简化了在MATLAB上的操作，但仍需要对SleepSign的使用有比较基础的了解。

自定义文件信号采样率和单元格时间

File Sampling Rate：

文件采样率，即信号幅值文件中每秒显示的信号个数。在脑波记录软件VitalRecorder中可以更改，默认为128Hz。

 

Epoch Time：

单元格时间，在使用脑波分析软件SleepSign导出数据前可以更改，根据实际填写即可，默认为4s。

绘制信号典型图

点击Typical Graph，选择使用SleepSign导出的幅值文件（参考：示例Amplitude）。导出一列幅值即可，导出多列也只绘制第一列图像。

需注意这版代码设定大于1000uV的点为干扰信号，在绘图前已排除。

其中频域图像较密集，放大可见柱体。

绘制时频谱图

点击Spectrogram，选择使用SleepSign导出的幅值与能谱文件（参考：示例Amplitude；示例ESD）。其中幅值文件需导出两列信号，第一列为EEG，第二列为EMG；能谱文件需设置Time Division = Epoch Time。

依次导入所需文件后即可获得图像。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。需注意颜色图代码计算的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。参考效果如下：

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需耗费4s左右，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。

绘制睡眠图1

点击Sleep Graph 1，选择使用SleepSign导出的幅值与睡眠时相文件（参考：示例Amplitude；示例SleepStages1）。其中幅值文件需导出两列信号，第一列为EEG，第二列为EMG；睡眠时相文件的标记必须设置为“W”、“R”、“S”。

依次导入所需文件后即可获得图像。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。

由于技术水平有限，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。参考效果如下：

当图片中线条太多时可能会使导出的图片模糊且非矢量，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”。

绘制睡眠图2

点击Sleep Graph 2，选择使用SleepSign导出的睡眠时相文件（参考：示例SleepStages2）。分别创建一个空的文件夹放置实验组和对照组的数据，读取时任意选择相应文件夹内的一份时相即可。文件的时相顺序尽量按照绘图的Wake、REM、NREM顺序导出，总时长=12h，y-sxis unit选Time，Time Division =60min。

柱状图的ZT输入范围为0≤ZT≤12，且前后间隔时间不可≤1，即无法导出1h的柱状图。

对坐标轴自动显示的刻度标签不满意时可自行调节（懒得写这部分的代码了）。

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

[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/95043379

由于从零学起参考内容太过琐碎，大多数函数在官网均可查，故此处仅列出部分参考资料。

我尽可能将每段代码的含义在脚本中用中文进行备注，详见每段代码下方“%”后的内容。