基于 0-1 检验的生物信号动力学分析

0-1 检验利用时间序列区分确定性系统的规则与混沌动力学。本文介绍了如何将该方法用于生物信号。在全部以时间序列形式获得的生物信号中，我们给出了应用该检验的结果，并较详细地研究了不同受试者的光电容积脉搏波（PPG）；同时也用该检验分析了一名受试者的不同生物信号。PPG 信号包含丰富的生理动力学信息，主要用于心率监测和血氧饱和度。基于其易理解的统计特性，已提出若干指标并可能应用于某些临床需求。然而，现代重症监护单元中常对非线性平稳生物信号进行连续实时监测。深入理解 PPG 信号将有助于发现算法以评估其他可能提供人体这一动力学系统信息的指标。我们证明，健康个体的 PPG 信号作为时间序列是准周期信号。用于分析的参数给出了准周期特性含义的一些线索。结果基于不同健康年轻人的 PPG 信号。应用 0-1 检验对 PPG 信号进行动力学分析，可直接在时间序列上区分规则动力学（周期或准周期）与混沌动力学。所得结果与来自已知的随机、混沌、非周期、周期和准周期时间序列的结果进行了比较。