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基于完备聚合经验模态分解的语音增强算法研究

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基于完备聚合经验模态分解的语音增强算法研究

作者：方利鑫成都信息工程大学

学位级别：硕士

语音信号常受到各种噪声的干扰,严重时影响语音处理系统工作。语音增强技术是在带噪的语音信号中尽可能抑制噪声信号,提高语音质量的方法。本论文的主要工作内容如下:1.提出了基于完备聚合经验模态分解和小波阈值降噪法的语音增强技术... 详细信息

语音信号常受到各种噪声的干扰,严重时影响语音处理系统工作。语音增强技术是在带噪的语音信号中尽可能抑制噪声信号,提高语音质量的方法。本论文的主要工作内容如下:1.提出了基于完备聚合经验模态分解和小波阈值降噪法的语音增强技术。含噪语音经完备聚合经验模态分解方法分解后,通过自相关函数提取出含语音信号的主要分量,利用无偏风险估计阈值降噪法处理语音信号分量,使用小波软阈值法处理噪声主导分量,最后重构语音信号完成增强。实验对比结果表明了该方法的优越性,在输入信号受高斯白噪声影响下可获得5 d B以上的信噪比提升。2.提出了基于完备聚合经验模态分解和听觉掩蔽降噪法的语音增强技术。含噪语音经完备聚合经验模态分解分解后,通过互信息熵提取出含语音信号的主要分量,结合多窗谱估计方法完成噪声功率谱估计,最后应用听觉掩蔽降噪模型进行降噪处理后重构语音信号。实验对比表明了该方法的切实有效,在语音信号受嘈杂噪声影响时性能优越。3.最后,本文利用MATLAB软件,编写图形用户界面（Graphical User Interface,GUI）实现了基于完备聚合经验模态分解的语音信号增强处理软件,简便易用,该软件具备对用户导入的语音数据信号进行参数配置,语音增强化处理等功能。

关键词：语音增强小波去噪听觉掩蔽完备聚合经验模态分解

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EEMD和SVM相结合的储层流体识别模型

中国科技论文 2019年第11期14卷 1234-1240,1248页

作者：杨清蜜薛雅娟陈思琪方利鑫成都信息工程大学通信工程学院

针对深层储层地震响应微弱、含气性识别困难的问题,提出了一种基于聚合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)和支持向量机(support vector machine,SVM)的地震属性提取及储层含气性识别方法。对地震信号运用EEMD... 详细信息

针对深层储层地震响应微弱、含气性识别困难的问题,提出了一种基于聚合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)和支持向量机(support vector machine,SVM)的地震属性提取及储层含气性识别方法。对地震信号运用EEMD方法进行分解,得到一系列本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)。优选具有强相关性的本征模态函数重构特征子信号提取地震属性。通过相关性和R型聚类分析评估地震属性,最终选取4种相对独立的属性作为SVM的输入特征参数,并利用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法优化参数后得到的SVM模型实现对储层含气性的识别。实验结果表明,所提方法能够有效地提取储层地震属性及进行含气性识别。

关键词：地球探测与信息技术含气储层识别聚合经验模态分解地震属性支持向量机参数优化

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基于CEEMD的语音增强算法研究

信息与电脑 2019年第3期31卷 65-66页

作者：方利鑫成都信息工程大学四川成都610225

笔者提出一种基于CEEMD的语音增强算法,实现语音频谱时频域的结构化信息建模。其通过提取、转换数据低层结构化信息,不断加工与优化信息结构,消除噪音影响,是增强语音效果的新算法。CEEMD自适应噪声完备集合经验模态分解,分解含噪音的... 详细信息

笔者提出一种基于CEEMD的语音增强算法,实现语音频谱时频域的结构化信息建模。其通过提取、转换数据低层结构化信息,不断加工与优化信息结构,消除噪音影响,是增强语音效果的新算法。CEEMD自适应噪声完备集合经验模态分解,分解含噪音的各种信号,获取高频到低频各个序列的IMF分量,然后利用相关法分析分量,找出随机噪声的高频本征模函数,达到去噪音的目的。其次,统计余量内本征模函数分量的过零率,合并重构本征模函数分量,校正优良基线漂移效果,增强语音效果。基于CEEMD实现语音增强,与目前的语音增强方法或者算法相比,更能实现时频域上的结构化信息建模,促进语音增强算法的创新与改革。

关键词： CEEMD 语音增强算法减少噪音

2019-2020年中国40岁及以上人群二手烟暴露状况分析

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中华流行病学杂志 2024年第1期45卷 95-104页

作者：樊静方利文丛舒王宁王文静吴静中国疾病预防控制中心慢性非传染性疾病预防控制中心北京100050

目的了解中国≥40岁人群二手烟的暴露情况,为控烟及慢性阻塞性肺疾病(COPD)的防控提供科学依据。方法调查对象来源于2014-2015年和2019-2020年中国居民COPD监测在31个省(自治区、直辖市)125个监测点的≥40岁常住居民。采用多阶段分层整... 详细信息

目的了解中国≥40岁人群二手烟的暴露情况,为控烟及慢性阻塞性肺疾病(COPD)的防控提供科学依据。方法调查对象来源于2014-2015年和2019-2020年中国居民COPD监测在31个省(自治区、直辖市)125个监测点的≥40岁常住居民。采用多阶段分层整群随机抽样方法抽取调查对象,以面对面询问方式完成了74559人的问卷调查,共64142人纳入分析。采用复杂抽样加权方法描述我国≥40岁人群二手烟暴露率、各类场所接触二手烟的比例以及与每天吸烟者共同生活的比例,分析二手烟暴露和接触的影响因素,并与2014-2015年中国居民COPD监测中的二手烟暴露率和各类场所接触二手烟的比例进行比较。结果2019-2020年,我国≥40岁人群二手烟暴露率为46.4%(95%CI:44.1%~48.8%),女性(47.2%,95%CI:44.8%~49.7%)高于男性(44.8%,95%CI:42.0%~47.6%),且随年龄增长而下降;职业为办事人员的二手烟暴露率最高。≥40岁人群在家中、工作场所、餐厅和公共交通工具接触二手烟的比例分别为24.3%(95%CI:22.2%~26.4%)、23.3%(95%CI:21.1%~25.5%)、6.6%(95%CI:5.3%~7.9%)和2.2%(95%CI:1.6%~2.7%);文化程度越高的人群在家中接触二手烟的比例越低。在14岁及以前、14岁至调查时与每天吸烟者共同生活的比例分别为56.4%和59.2%。与2014-2015年相比,2019-2020年≥40岁人群二手烟暴露率有所升高,但差异无统计学意义(P=0.356);≥40岁人群在家中接触二手烟的比例下降,而在工作场所接触二手烟的比例上升,其中农林牧渔水利业人群在工作场所接触二手烟的比例上升幅度最大。多因素分析显示,性别、年龄、职业和文化程度影响二手烟暴露风险及在不同场所接触二手烟的比例。结论我国≥40岁人群的二手烟暴露率仍较高,工作场所和农林牧渔水利业的职业人群二手烟暴露水平上升,需加强对已有禁烟条例和法规的执行监督,不断推动国家公共场所禁烟立法并特别关注女性、文化程度较低、农林牧渔水利业人群的禁烟及二手烟暴露防护。

关键词：二手烟暴露控烟监测

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基于多特征增强的手部姿态估计方法

计算机工程与应用 2024年第6期60卷 207-213页

作者：奉鑫鑫高曙武汉理工大学计算机与人工智能学院武汉430070

手部姿态估计是计算机视觉研究的重要方向之一,在人机交互、虚拟现实、机器人控制等应用领域发挥着重要作用。针对目前手部姿态估计存在特征表示方法单一性的问题,提出手部关键点连接关系特征构建方法与基于手部运动语义关系的关键点特... 详细信息

手部姿态估计是计算机视觉研究的重要方向之一,在人机交互、虚拟现实、机器人控制等应用领域发挥着重要作用。针对目前手部姿态估计存在特征表示方法单一性的问题,提出手部关键点连接关系特征构建方法与基于手部运动语义关系的关键点特征聚合增强方法,提高手部特征表达与信息共享能力;针对手部目标检测与图像分割等预处理方法中存在的遮挡性问题,设计手部轮廓特征提取方法,提高预处理效果;基于所提出的多特征表示与增强方法,构建了一个基于全卷积结构的深度学习神经网络模型,避免直接回归计算3D姿态信息导致的空间信息丢失问题,从而有效提高了3D手部姿态估计精度。在DO、ED、RHD等多个数据集上与SOTA模型相比,均取得了竞争性的效果,且平均AUC结果达到了93.3%,说明所提出的方法也具有较好普适性。

关键词： 3D手部姿态估计特征增强卷积神经网络全卷积神经网络

2019-2020年中国40岁及以上人群职业粉尘或有害气体暴露与防护情况分析

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中华流行病学杂志 2024年第1期45卷 87-94页

作者：丛舒方利文樊静王宁王文静吴静中国疾病预防控制中心慢性非传染性疾病预防控制中心北京100050

目的分析中国≥40岁人群粉尘或有害气体的暴露和防护情况,为开展职业粉尘或有害气体暴露防控工作提供基础数据。方法数据来源于2014-2015年和2019-2020年中国居民慢性阻塞性肺疾病监测。两次监测均采用多阶段分层整群抽样方法,在全国31... 详细信息

目的分析中国≥40岁人群粉尘或有害气体的暴露和防护情况,为开展职业粉尘或有害气体暴露防控工作提供基础数据。方法数据来源于2014-2015年和2019-2020年中国居民慢性阻塞性肺疾病监测。两次监测均采用多阶段分层整群抽样方法,在全国31个省(自治区、直辖市)中125个监测点抽取调查对象,并采用面对面询问调查的方式收集职业粉尘或有害气体暴露及其防护状况等相关信息。采用复杂抽样加权方法估计职业粉尘或有害气体暴露率及防护率,并比较两次监测的结果。结果2014-2015年和2019-2020年分别有71061人和71023人纳入分析。2019-2020年我国≥40岁人群职业粉尘或有害气体的暴露率为33.8%(95%CI:29.9%~37.7%),男性高于女性,乡村高于城镇。随着文化程度的升高,职业粉尘或有害气体的暴露率呈下降趋势。2019-2020年我国≥40岁人群职业粉尘或有害气体防护率为47.9%(95%CI:43.2%~52.6%)。与2014-2015年相比,2019-2020年我国≥40岁人群职业粉尘或有害气体暴露率在不同性别、地区和职业人群中均有所下降,总体下降了10.7个百分点,职业粉尘或有害气体防护率均有所上升,总体上升了21.9个百分点。西部地区职业暴露率下降幅度高于东、中部地区,职业防护率上升幅度高于东、中部地区。结论2019-2020年我国粉尘或有害气体职业暴露率有所下降,职业粉尘或有害气体防护率有所上升,但仍有约三分之一的人群存在职业粉尘或有害气体暴露,且其中采取防护的比例尚不足一半,应更加关注文化程度较低的职业人群、农民工群体等重点人群的职业防护。

关键词：粉尘有害气体职业暴露防护横断面研究

基于二维磁光阱的增强型^(199)Hg冷原子团制备

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物理学报 2024年第1期73卷 140-148页

作者：余泽鑫刘琪鑫孙剑芳徐震中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室上海201800 中国科学院大学北京100049

在精密测量领域中,高效地制备冷原子团具有重要的意义.在光晶格钟里,缩短冷原子团的制备时间可以降低Dick噪声,从而提高光晶格钟的稳定性.本文采用二维磁光阱加推送光的构型提高了三维磁光阱在超高真空环境中的装载率,并通过压缩磁光阱... 详细信息

在精密测量领域中,高效地制备冷原子团具有重要的意义.在光晶格钟里,缩短冷原子团的制备时间可以降低Dick噪声,从而提高光晶格钟的稳定性.本文采用二维磁光阱加推送光的构型提高了三维磁光阱在超高真空环境中的装载率,并通过压缩磁光阱技术降低了原子团温度,实现了用于^(199)Hg光晶格钟的增强型冷原子团制备.实验上通过优化三维和二维磁光阱的失谐量和磁场梯度以及推送光的失谐量和功率等参数,将三维磁光阱的^(199)Hg冷原子装载率增强了51倍,提升至3.1×10^(5)s^(–1),然后使用压缩磁光阱技术将^(199)Hg冷原子团的温度降低至45μK,低于多普勒冷却理论温度.这种基于二维磁光阱的增强型冷原子团制备可在超真空环境下实现对三维磁光阱装载率的高增益,有效地缩短了冷原子团的制备时间,同时也降低了原子团的温度,有利于提高光晶格的转移效率,为其他冷原子实验中冷汞原子团制备提供了有效方案.

关键词：汞原子光晶格钟激光冷却二维磁光阱

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二氧化锆空心微球制备技术的主要进展

过程工程学报 2024年第6期 627-635页

作者：李保强金化成丁飞王纯袁方利中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室中国航空制造技术研究院高能束流加工技术重点实验室

二氧化锆空心球形粉末是制备隔热防护涂层的一种重要原料，其中粉末的特点决定了涂层的性能，高质量的二氧化锆空心球形粉末的制备成为行业关注的热点。本综述分析了二氧化锆空心微球的国内外研究现状，介绍了二氧化锆空心微球的主要制... 详细信息

二氧化锆空心球形粉末是制备隔热防护涂层的一种重要原料，其中粉末的特点决定了涂层的性能，高质量的二氧化锆空心球形粉末的制备成为行业关注的热点。本综述分析了二氧化锆空心微球的国内外研究现状，介绍了二氧化锆空心微球的主要制备方法，包括模板法、溶剂热法、喷雾干燥法和等离子体烧结法等，并对它们的优缺点进行了简要总结。模板法在ZrO2空心微球形貌的控制上表现出色，但是存在模板合成及后续去除过程繁琐等问题，并且对于制备工艺的要求较高，容易造成材料的浪费以及空心微球的破坏。溶剂热法的反应条件相对苛刻，涉及到产品的后续分离及洗涤、干燥等过程，难以进行批量化制备。喷雾干燥法是批量制备球形空心颗粒的有效方法，但是制备得到的空心颗粒存在强度低、喷涂过程中易破损等问题。相对于其他制备方法，喷雾干燥法和等离子体烧结法联用制备得到的球形空心颗粒因具有球形度高、流动性好且粒度分布可控等优势，更有利于应用于涂层的喷涂制备上。

关键词：二氧化锆空心微球制备技术

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等离子体处理油基钻屑技术研究

过程工程学报 2024年

作者：庞会中丁飞姜婷李保强袁方利中国科学院过程工程研究所介科学与工程全国重点实验室中石化石油工程设计有限公司

等离子体具有温度高、能量密度大、反应气氛可控等特点，在处理油基钻屑危废中具有明显优势。本工作采用等离子体技术进行油基钻屑的无害化处理，拟通过等离子体技术，将油基钻屑转化为环境友好的玻璃态物质，从而实现油基钻屑的无害化... 详细信息

等离子体具有温度高、能量密度大、反应气氛可控等特点，在处理油基钻屑危废中具有明显优势。本工作采用等离子体技术进行油基钻屑的无害化处理，拟通过等离子体技术，将油基钻屑转化为环境友好的玻璃态物质，从而实现油基钻屑的无害化处理。首先通过热处理工艺测试油基钻屑中的含水率和含油率，并掌握油基钻屑的基本物化特性；进而将油基钻屑直接送入等离子体弧中进行处理，并对处理前后油基钻屑的显微形貌、相组成及粒度分布等特性进行表征；最后考察了外加二氧化硅粉体对等离子体处理油基钻屑效果的影响。结果表明，油基钻屑主要由BaSO4、结晶SiO2和CaCO3构成，经过等离子体处理后，油基钻屑的形貌和结构均发生显著变化，产物在2θ衍射角20°～35°的范围内存在明显的宽分布鼓包峰，粉体中的玻璃体含量达到43.8%；通过添加SiO2提升油基钻屑处理后的玻璃体含量，当SiO2添加量为40%时，产品中玻璃体含量达到最高的83.3%；同时产物浸出液中的金属元素浓度，如Cu, As, Cd, Ba, Fe等均明显下降。因此，等离子体处理技术对于油基钻屑的无害化处理具有显著的效果，具有良好的应用前景。

关键词：等离子体油基钻屑二氧化硅玻璃体