雷达式扫描范式：基于事件相关电位(ERP)的脑机接口(BCI)定向识别新方法

本文创新性地提出雷达式扫描(RS)范式，通过扇形视觉刺激连续扫描实现32向识别，解决了传统事件相关电位(ERP)脑机接口(BCI)方向指令扩展性受限的问题。研究采用EEGNet分类器结合早停策略，在2秒旋转周期下最高准确率达87.50%，平均绝对角度误差仅1.64°。该范式摆脱目标数量限制，为精细定向控制开辟新途径。

　　

研究亮点

我们开发的雷达式扫描(RS)范式如同神经雷达般运作，通过旋转的扇形色块持续扫描空间方位，巧妙诱发出事件相关电位(ERP)响应。这种创新设计摆脱了传统离散闪烁刺激的局限，就像给脑机接口(BCI)装上了"方向感应器"。

<方法创新>

研究团队采用三档转速测试(1秒/2秒/3秒周期)，配合EEGNet深度学习模型进行实时解码。特别引入的"早停策略"让系统像经验丰富的雷达操作员，能在获得足够信号时立即锁定目标方向，显著提升交互效率。13名受试者的实验数据显示，该系统能精准捕捉大脑顶叶、枕叶和颞顶联合区的特征性负向电位波动。

<性能突破>

在黄金2秒转速下，最佳受试者展现出87.50%的识别准确率，平均角度偏差仅相当于时钟上1分钟的刻度误差(1.64°)。当允许±11.25°误差范围时，群体准确率飙升至91.83%——这相当于在32方位罗盘上，仅1个刻度点的容错空间。有趣的是，就像调节雷达扫描速度会影响探测精度，研究发现3秒慢速模式能提升整体表现，而1秒快速扫描时中心区域目标会出现"视觉盲区"效应。

<技术优势>

与传统棋盘格闪烁范式相比，RS范式如同将黑白像素摄像头升级为全景雷达：既实现32向精细控制，又保持界面自适应特性。其滑动窗口触发机制大幅降低信号传输负荷，有效避免设备触发拥堵——这个设计巧思好比用连续波雷达替代脉冲雷达，既省电又可靠。

<结论>

这项研究为脑控定向系统带来了突破性进展，其雷达式交互逻辑展现出优异的工程适用性。未来可应用于智能轮椅导航、机械臂控制等场景，让大脑的"思维罗盘"指引设备精准行动。