本发明公开了基于改进经验小波变换的脑电信号字典学习方法，包括：获取脑电信号数据集；将所述脑电信号数据集中的信号分割成同等长度的脑电信号片段；利用改进经验小波变换方式将所述脑电信号片段分成若干本征模态分量，所述本征模态分量能够反映原始脑电信号本质的特征；对所述原始脑电信号本质的特征进行筛选并放入本征模态分量集合中；在所述本征模态分量集合中随机挑选k个样本作为质心，使用k‑均值奇异值分解方法进行字典学习，输出训练好的字典；使用所述训练好的字典在重构端进行脑电信号重构。本申请使得字典能够对脑电信号特征进行更优的稀疏表示，同时将信号本身的特性考虑在内，减小了学习字典对于训练样本的依赖性，提高重构准确度。