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语音信号稀疏表示方法研究

语音信号稀疏表示方法研究

作者：张宏乐太原理工大学

学位级别：硕士

语音是迄今为止最常用的交流方式。近年,语音通信多与其他多媒体通信方式相结合,例如电视电话会议、微信语音聊天等。随着这些应用的流行,人们不仅对语音信息量的需求在逐渐变大,对语音质量的要求也迈上了新的台阶。传输用传统的采样量... 详细信息

语音是迄今为止最常用的交流方式。近年,语音通信多与其他多媒体通信方式相结合,例如电视电话会议、微信语音聊天等。随着这些应用的流行,人们不仅对语音信息量的需求在逐渐变大,对语音质量的要求也迈上了新的台阶。传输用传统的采样量化得到的数字语音,会占用较多信道资源,并且在存储时也对存储空间有很高需求。因此,在确保语音通信可靠性的情况下,如何有效地进行语音编码,降低传输语音的比特率、减少信号占用信道资源,是通信过程中的重要问题。语音信号的稀疏表示是语音信号处理中降低数码率并减少占用带宽的有效手段。本文对语音信号的稀疏表示进行了研究。其中重点研究了基于冗余字典的稀疏表示。文章首先对稀疏表示理论进行了详细的总结和归纳,对信号稀疏表示的两个关键技术—稀疏分解算法和稀疏基的构造进行深入分析。1.首先对K-SVD字典训练算法进行研究,并将其与K-Means算法及MOD算法展开对比讨论。K-SVD算法的主要特点是可以为特定的信号训练适应该信号的字典,并能在得到字典的同时得到信号的稀疏表示。K-Means算法是K-SVD算法码本维数为1的特殊情况。与MOD算法对比,K-SVD算法将MOD算法中对矩阵的求逆转化为对误差矩阵kE的rank-1逼近。本文从对比分析这三者的差异角度来阐述K-SVD算法用于字典训练的机理。2.本文基于线性稀疏表示,针对K-SVD字典初始化问题进行了研究。基于传统K-SVD训练字典的方法需要在开始就确定字典的规模,而选择的字典规模不当会造成信号过表示或欠表示,严重影响语音的稀疏质量。针对字典初始规模的选择问题,本文提出了一种基于新型BDS模型的字典初始化方法,该方法根据最佳字典规模与稀疏比的关系为字典规模建立模型,可以自适应的为语音信号选择恰当的初始字典,避免了K-SVD方法依靠经验设置字典规模的缺陷。本文将加入BDS模型的训练字典的方法应用于来自太原理工大学数字音频与视频实验室语音库的语音,进行仿真实验并对实验结果进行了分析。实验结果表明:基于BDS模型的语音信号字典构造方法实现了自适应选择最佳字典规模目的,可在保证重构语音质量的同时,进一步提高字典训练的效率。3.本文针对语音信号的非线性特征,提出一种基于核字典的语音信号稀疏表示方法。本文通过将语音信号投影至高维特征空间,再对特征空间的信号进行线性稀疏表示来得到语音信号的非线性稀疏表示。算法中将核理论引入计算过程,来避免高维空间的海量计算。实验结果表明:在稀疏表示非线性信号时,核字典法明显优于K-SVD算法。而且在构造字典方面,核字典法比核MOD算法性能更优。

关键词：稀疏表示 K-SVD 字典学习字典规模非线性核字典

负载换流变频技术在高压电动机起动中应用研究

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负载换流变频技术在高压电动机起动中应用研究

作者：张宏乐电子科技大学

学位级别：硕士

高压大功率同步电动机广泛应用于冶金、钢铁、石化等行业。但是,同步电动机的起动一直是一个相当复杂的的问题,其起动方式长期以来是人们关注的一个重要课题。高压大功率同步电机常用的起动方式通常有:直接全压起动、串联电抗器降压起... 详细信息

高压大功率同步电动机广泛应用于冶金、钢铁、石化等行业。但是,同步电动机的起动一直是一个相当复杂的的问题,其起动方式长期以来是人们关注的一个重要课题。高压大功率同步电机常用的起动方式通常有:直接全压起动、串联电抗器降压起动、变频起动等,其中最佳的起动方式为变频起动。利用旋转变频机组启动高压大功率同步电动机,可以有效降低启动电流,减小启动冲击。但是,旋转变频机组设备繁多、结构复杂、站地广、噪音大,维护成本较高,所以该技术逐渐淘汰。随着电力电子技术、微电子学、自动控制理论、计算机技术以及先进制造技术的不断发展,电气传动技术也发生了一场历史性革命,即交流调速取代直流调速、计算机数字控制技术取代模拟控制技术。交流静止变频器开始广泛应用于高压大功率同步电动机启动领域。作者所在单位是航空发动机高空模拟试车台的大型气源中心,拥有10台10kV、12000kW同步电动机和4台10kV、5000kW异步电动机。其中,12000kW同步电动机采用旋转变频机组启动。旋转变频机组主要由一台同步电动机、两台直流发电机、两台直流电动机和一台同步发电机构成;输出范围为0.8HZ～50HZ、200V～10.5kV、4000kW;通过改变直流发电机的励磁电流改变同步发电机的输出频率和电压。启动12000kW同步电动机时,频率大约0.8HZ,启动电流不到300A(额定电流的40%);单台电机从启动到同步并网时间约6分钟。该系统自动化程度较低。作者所在单位需要新建气源厂房由三台空气压缩机构成(采用10kV、15000kW同步电动机拖动),因此需要设计一套变频软启动系统,实现三台压缩机的依次启动,要求启动冲击电流小、启动时间短,自动并网。通过技术分析,选择了SIMENS公司的LCI负载换流型变频器构成变频软启动系统,希望通过该系统的设计,在掌握负载换流变频器的工作原理和性能的基础上,为今后变频装置运行、维护积累技术经验。通过该项目的设计研究工作,提高目前高空模拟试车台气源系统的自动化水平,并建立相应的变频软起动技术规范,为今后气源系统的进一步发展做好技术储备。

关键词：同步电动机负载换流软起动系统

悬浮子弹折叠多旋翼悬浮装置气动特性及其结构研究

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悬浮子弹折叠多旋翼悬浮装置气动特性及其结构研究

作者：张宏乐南京理工大学

学位级别：硕士

悬浮弹作为一种新型“被动式”末端低空防御武器,其通过悬浮装置实现弹体的短时间悬浮,并利用母弹在指定空域抛射大量子弹来构建悬浮弹幕群,从而对低空来袭目标进行拦截。本文悬浮子弹采用多旋翼悬浮装置为弹体提供悬浮能力,因此通过研... 详细信息

悬浮弹作为一种新型“被动式”末端低空防御武器,其通过悬浮装置实现弹体的短时间悬浮,并利用母弹在指定空域抛射大量子弹来构建悬浮弹幕群,从而对低空来袭目标进行拦截。本文悬浮子弹采用多旋翼悬浮装置为弹体提供悬浮能力,因此通过研究多旋翼结构参数对其气动力特性的影响,对多旋翼悬浮装置的悬浮能力提升具有重要意义。由于悬浮子弹特定的装填、抛射及工作要求限制,以及多旋翼结构较大的径向尺寸影响,子弹悬浮装置须采用可折叠机构。同时为保证悬浮子弹工作的可靠性,该折叠机构需设计对应的闭锁、展开及锁定机构,实现折叠机构在悬浮子弹发射过程中的可靠闭锁及悬浮装置展开到位后不可逆锁定的功能。为提供子弹所需悬浮能力,需对多旋翼结构的气动力特性进行分析及计算。本文建立了旋翼流场的CFD仿真模型,并利用理论计算值对其进行对比验证,证明该仿真模型的有效性。通过改变多旋翼的旋翼间距、转速等相关参数,利用CFD仿真研究各参数对多旋翼流场及气动特性的影响。针对子弹工作原理及悬浮装置结构特性,设计了轴向式及缠绕式两种悬浮装置的折叠方案及相应机构。子弹存在牵连转速,因此折叠机构需在高、低两种转速环境下进行工作。建立虚拟样机,对两种折叠机构在不同展开环境下的展开过程及部件间的碰撞进行运动学及动力学仿真。通过仿真计算和分析,确定折叠机构的展开驱动方式,对各折叠结构进行改进优化,从而保证了机构的可靠展开。为满足悬浮子弹特定的工作要求,需对折叠机构的闭锁、展开及锁定方案和相关机构进行设计。根据动力学仿真对比分析,得到影响闭锁、展开及锁定机构工作可靠性的因素,并对整个折叠系统提出优化方案,保证折叠机构的可靠闭锁、展开及锁定。本文通过研究,建立旋翼有效仿真及计算模型,给出了悬浮子弹的多旋翼结构参数对其气动力特性影响结果,提供弹体所需悬浮能力。设计了两种悬浮装置的折叠方案及其闭锁、展开锁定方案及相应结构,给出对应的虚拟样机并进行动力学计算分析,为今后将多旋翼悬浮技术应用于悬浮子弹的研究提供参考。

关键词：悬浮子弹多旋翼悬浮装置 CFD仿真气动特性折叠机构闭锁机构

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下运皮带机软制动系统的设计研究

下运皮带机软制动系统的设计研究

作者：张宏乐中国矿业大学

学位级别：硕士

下运带式输送机的制动系统是下运带式输送机的重要组成部分,在煤矿安全生产中,参与皮带机的安全制动和停车制动,提供安全生产条件。随着工业技术的快速发展和安全意识的提高,对下运带式输送机制动系统的制动性能要求越来越高,新规程新... 详细信息

下运带式输送机的制动系统是下运带式输送机的重要组成部分,在煤矿安全生产中,参与皮带机的安全制动和停车制动,提供安全生产条件。随着工业技术的快速发展和安全意识的提高,对下运带式输送机制动系统的制动性能要求越来越高,新规程新标准都对安全制动系统提出了更高的要求,恒减速安全制动作为制动系统的重要功能,现存的问题受到学者和专家的广泛关注。针对目前软制动控制系统设计的缺陷和不足,深入分析总结经验,结合现规定新标准设计了软制动液压站。降低了制动失效的风险,提高了液控系统的可靠性。在控制软硬件方面,选择以PLC为控制器的电控方案,并对软件框架进行分析设计。为了提高软制动的性能,采用基于遗传算法整定PID对下运带式输送机进行自适应控制。由于实验的实现难度高,采用虚拟仿真技术,利用AMESim仿真软件对液压系统关键元件进行仿真分析。搭建了基于MATLAB和AMESim的下运带式输送机恒减速制动系统联合仿真试验台,对下运带式输送机的安全制动过程进行模拟仿真。主要分析恒减速安全制动过程中电磁伺服阀对制动的控制效果。通过减速度的变化趋势验证了液压软制动控制系统满足下运带式输送机安全制动的要求,并且制动效果良好。该论文有图47幅,表16个,参考文献74篇。

关键词：软制动遗传算法PID 安全制动联合仿真

从WTO协议中“最惠国条款”及其例外看自由贸易区的兴起

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国际商务研究 2010年第2期31卷 36-43页

作者：张宏乐黄鹏复旦大学

最惠国待遇条款是WTO赖以存在的基石,GATT第24条作为最惠国待遇的最大一项例外为自由贸易区(FTA)的建立提供了正当性的基础。由于该条款谈判历史上的原因,GATT第24条的条款并不非常明确。自由贸易区的兴起和发展使其正成为平行于WTO体... 详细信息

最惠国待遇条款是WTO赖以存在的基石,GATT第24条作为最惠国待遇的最大一项例外为自由贸易区(FTA)的建立提供了正当性的基础。由于该条款谈判历史上的原因,GATT第24条的条款并不非常明确。自由贸易区的兴起和发展使其正成为平行于WTO体制之外的国际经贸法制。中国应根据本国经贸状况构建符合本国利益的自由贸易区体系和规则。

关键词：最惠国待遇 GATT第24条自由贸易区争端解决机制

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关于可控震源产生的地震信号

石油地球物理勘探 1993年第5期28卷 567-576页

作者：连绥仁张宏乐章煜杜时明石油地球物理勘探局装备研究所

可控震源相位控制系统的作用是控制它所激发的地震信号的相位与基准信号一致。根据动力学原理,激振力代表地下传播的地震信号,即远场信号。为了保证远场信号的相位与激振力的相位一致,应当控制激振力的相位。把可控震源液缸产生的力或... 详细信息

可控震源相位控制系统的作用是控制它所激发的地震信号的相位与基准信号一致。根据动力学原理,激振力代表地下传播的地震信号,即远场信号。为了保证远场信号的相位与激振力的相位一致,应当控制激振力的相位。把可控震源液缸产生的力或地面对平板的更作用力怍为激振力,控制前者的相位称为重锤锁相,控制后者的相位称为力锁相。用重锤锁相和平板锁相得到的资料质量相当,但存在时差。用重锤锁相得到的资料要比用平板锁相更能正确反映地质现象。当扫描频率较低时,平板的运动相位与重锤信号相位的差别较小;当扫描频率加宽时,时差增大,最大可达到一个相位。

关键词：可控震源震源地震信号相位控制

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出口贸易管制制度与中国的实践

特区经济 2006年第1期 254-255页

作者：张宏乐陈兵浙江万里学院法学院浙江宁波315100

实施一定的出口贸易管制措施不仅符合国际贸易规则,也是其他国家都在采取的做法,但其具体存在之理由是多方面的。在考察了WTO协定与普遍存在的出口贸易管制措施间的相容性,并分析了我国加入世贸后两起重要的出口贸易管制措施案后,针对... 详细信息

实施一定的出口贸易管制措施不仅符合国际贸易规则,也是其他国家都在采取的做法,但其具体存在之理由是多方面的。在考察了WTO协定与普遍存在的出口贸易管制措施间的相容性,并分析了我国加入世贸后两起重要的出口贸易管制措施案后,针对我国国内经济及对外贸易发展之实况,提出了实施出口贸易管制的建议。

关键词：出口贸易管制 WTO协定相容性

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可控震源地震资料中的谐波畸变及消除

国外油气勘探 1996年第5期8卷 604-608页

作者： Xiao-Ping Li Peter Hubral 张宏乐石油地球物理勘探局装备研究所

基于升频扫描定义,针对瞬时频率随时间呈线性变化的情况,L_1等(1995)提出了一个确定性的纯相移滤波器(PPSF)以消除可控震源地震资料中的谐波畸变。应用PPSF有可能改善谐振畸变的地面压力信号与谐振畸变的可控震源信号间的相关。这种PPS... 详细信息

基于升频扫描定义,针对瞬时频率随时间呈线性变化的情况,L_1等(1995)提出了一个确定性的纯相移滤波器(PPSF)以消除可控震源地震资料中的谐波畸变。应用PPSF有可能改善谐振畸变的地面压力信号与谐振畸变的可控震源信号间的相关。这种PPSF已成功地应用于实际资料。本文中,我们首先通过对谐波畸变扫描(HDS)的傅里叶相位谱及它的分量进行数值计算,并将它们与相应的瞬时相位进行比较来研究可控震源资料。我们提供了时间域和频率域内谱之间的一些有意义的关系。我们还论证了这些关系将如何对利用PPSF消除谐波畸变的方法起作用。最后,我们给出了利用PPSF消除谐波畸变过程的数学模型。

关键词：可控震源地震数据谐波畸变地震勘探地震资料

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可控震源滑动扫描采集方法

物探装备 1999年第1X期9卷 17-20,39-52页

作者：张宏乐石油地球物理勘探局特种装备勘探处

利用“滑动扫描”方法可以节省可控震源在进行地震勘探时所需的费用和时间。这种勘探方法首先由阿曼石油发展公司提出并进行了试验,其最大的特点就是不必等待前一组震源扫描完全结束,另一组震源即可开始新的振动扫描,在对地震资料进行... 详细信息

利用“滑动扫描”方法可以节省可控震源在进行地震勘探时所需的费用和时间。这种勘探方法首先由阿曼石油发展公司提出并进行了试验,其最大的特点就是不必等待前一组震源扫描完全结束,另一组震源即可开始新的振动扫描,在对地震资料进行有时间-频率滤波作用的相关处理过程中,将得到炮点单张记录,并可缩短震源施工时间,提高工作效率。其不足在于可能增加可控震源信号畸变的负面影响。但不会对记录品质形成大的影响。如果将这种方法真正用于野外勘探施工,还需对采集系统的部分硬件做一些改进。

关键词：地震勘探可控震源扫描数据