當我們采用涉及多種設備記錄的多模態時,首先要解決的問題之一是:如何同步各種信號?原因的造成是研究人員使用了多種不同的操作系統和設備,這些操作系統和設備來自多個不同的設備廠家,或者由研究人員自己開發解決的問題-如何實現同步記錄的方法
為什么研究時需要與其它設備進行同步?
很大的原因在于實驗目的或者是實驗設計決定的,單一的實驗技術在目前的實驗研究中很難有比較高的影響因子,因此多模態的實驗研究才顯得更新穎,更突出亮點。具體的實驗問題是如何同步不同的數據流,例如:眼動+腦電;眼動+近紅外;腦電+近紅外甚至是 眼動+腦電+近紅外技術。不管是哪種組合,同步數據流是最重要也是不可避免的問題之一,除了同步數據流之外,還有一個重要的刺激事件marker也是非常關鍵的,這就涉及到事件時間戳對齊的問題。
事件時間戳為何如此重要?
如果觸發事件的時間戳未能確保正確同步,得到的結果可能沒有用,事件時間戳的問題,適用于同步多模態的實驗。因為,我們在做ERP(事件相關電位)時,非常依賴觸發事件的準確性。我們熟悉的ERP成分,如果看到下圖中的發生觸發的marker產生jitter,那么無論如何也得不到很好的結果的。
如何進行同步信號的觸發
主要有兩種方法來確保兩個設備之間以及刺激表示之間的正確同步:
1) 基于硬件
1.1 TTL同步
基本上所有的設備發送trigger均可以通過并口端口進行,因此使用并口端口將是解題方法之一。
現在所有的接頭都可以分為公頭和母頭兩大類。
公頭:泛指所有針式的接頭。
母頭:泛指所有插槽式的接頭。
所有接頭的針腳有統一規定,在接頭上都印好了的,連接時要注意查看。針對,每個設備型號的設備一般情況下使用手冊里都能找得到,并口也叫LPT端口,一下為常見的針腳定義。
如圖中所示,針腳2-9才是用來傳輸電平信號的,它的組合方式即為2的0次冪到7次冪,當全部使用時,即可產生256個數字,一般情況下針腳25是用來接地的。
所以只需要做到刺激顯示電腦的一端使用的是25針的并口一分為二,兩路trigger信號分別供應兩個不同的設備即可達到同步觸發。
1.2 并口+網口
在某些設備中,已經有設備使用了網口進行trigger的觸發,那么在現有的條件下,我們就可以使用同一臺刺激電腦同時發送兩個不同的信號分別給兩個設備,
2) 基于軟件(Lab Streaming Layer)
TCP / IP同步
使用通用的TCP / IP協議來完成。這個過程是在兩個需要同步的系統之間創建一個TCP / IP連接(俗稱局域網),并使用預定義的協議來標記事件。例如,在刺激軟件和記錄軟件之間使用TCP / IP連接將使我們能夠將事件從一個發送到另一個,以標記信號收集。TCP / IP在配置類型和可以交換的信息方面非常靈活。我們可以將其中刺激軟件的電腦用作服務器,而其它軟件則可以作為客戶端。一旦建立連接,就可以通過特定的IP地址將消息標記從服務器發送到客戶端。由實驗刺激軟件通過LSL進行發送數據流標記。
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