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Gram Matrix-Based Convolutional Neural Network for Biometric Identification Using Photoplethysmography Signal

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Journal of Shanghai Jiaotong university(Science) 2022年第4期27卷 463-472页

作者： Wu Caiyu SABOR Nabil zhou shihong Wang Min Ying Liang Wang Guoxing Department of Micro-Nano Electronics Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai200240China MoE Key Lab of Artificial Intelligence Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai200240China Electrical Engineering Department Assiut UniversityAssiut71516Egypt Department of Urology Renji HospitalShanghai Jiao Tong University School of MedicineShanghai200127China

As a kind of physical signals that could be easily acquired in daily life,photoplethysmography(PPG)signal becomes a promising solution to biometric identification for daily access management system(AMS).State-of-the-art PPG-based identification systems are susceptible to the form of motions and physical conditions of the *** this work,to exploit the advantage of deep learning,we developed an improved deep convolutional neural network(CNN)architecture by using the Gram matrix(GM)technique to convert time-serial PPG signals to two-dimensional images with a temporal dependency to improve accuracy under different forms of *** ensure a fair evaluation,we have adopted cross-validation method and“training and testing”dataset splitting method on the TROIKA dataset collected in ambulatory *** a result,the proposed GM-CNN method achieved accuracy improvement from 69.5%to 92.4%,which is the best result in terms of multi-class classification compared with state-of-the-art *** on average five-fold cross-validation,we achieved an accuracy of 99.2%,improved the accuracy by 3.3%compared with the best existing method for the binary-class.

关键词： photoplethysmography(PPG) biometric identification Gram matrix(GM) convolutional neural network(CNN) multi-class classification

Passive source range estimation with a single receiver in shallow water

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Chinese Journal of Acoustics 2015年第1期34卷 1-14页

作者： QI Yubo zhou shihong REN Yun WANG Dejun LIU Jianjun FENG Xiqiang State Key Laboratory of Acoustics Institute of AcousticsChinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences Qingdao Branch Institute of AcousticsChinese Academy of Sciences

An approach for long-range passive impulsive source ranging with a single receiver in shallow water is proposed, which utilizes the frequency spectrum of the warped signal autocor- relation function via warping transform. For an ideal waveguide, there are invariable frequency features both in the frequency spectrum of the warped signal corresponding to modal cut-off frequencies and the warped signal autocorrelation function due to modal interference. These intrinsic frequency features can be used to passive source ranging. So, the approximate rela- tionship between the frequency of warped signal at an unknown source range and the intrinsic frequency extracted by the time warping transform is derived. These rules can be generalized to an actual shallow water waveguide. Employing an acoustic model to offer the invariable frequency spectrum features, the impulsive signal data collected by a single hydrophone in the North Yellow Sea in December 2011 are analyzed to verify the proposed source ranging ap- proach. The estimated ranges are in good agreement with the ranges measured by GPS, and the mean relative error of range estimation is less than 10%.

关键词： Passive source range estimation with a single receiver in shallow water mode

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浅海中运动声源径向速度与距离的无源估计

声学学报 2021年第6期46卷 983-996页

作者：孟瑞洁周士弘戚聿波中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

针对浅海波导中声源距离的无源估计问题,提出了一种环境参数和声场模型无关的、不依赖于引导声源的运动声源径向速度以及距离估计方法。该方法首先通过双水听器低频声场强度距离波数谱变换(R-K)的相位差获得干涉简正波水平波数,对水平... 详细信息

针对浅海波导中声源距离的无源估计问题,提出了一种环境参数和声场模型无关的、不依赖于引导声源的运动声源径向速度以及距离估计方法。该方法首先通过双水听器低频声场强度距离波数谱变换(R-K)的相位差获得干涉简正波水平波数,对水平波数轴定标来估计运动声源的径向速度。进一步地,对接收信号自相关函数进行WARPING变换得到运动声源距离的无源估计。对于反射类简正波为主的声场,在某一假定距离下根据某两时刻接收信号WARPING变换后干涉简正波谱峰频率与假定距离的关系估计距离;对于反射类或折射类简正波为主的声场,根据两个时刻接收信号的β-WARPING变换后干涉简正波的脉冲时延估计距离的值。数值仿真分析了等声速、负梯度以及温跃层3种水文环境下的噪声以及环境宽容性,结果表明径向速度与距离的估计不依赖于环境参数。利用2005年北黄海实验数据验证了方法的可行性,径向速度与距离的估计值与实际值符合良好。

关键词：径向速度自相关函数估计距离距离估计源估计运动声源简正波环境参数

东北方言的“嚎”与“嚎字句”——结构层次与认识立场

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外国语 2020年第5期43卷 74-86页

作者：周士宏北京师范大学文学院北京100875

本文在言语互动框架下,利用"洋葱皮模型"和"认识梯度理论"分析了东北方言的右边缘独用语气词"嚎",考察了"嚎字句"的结构特点与认识立场。以往的研究把"嚎"视为"句末语气助词",没有从层次角度细化出"嚎"与其他"句末语气助词"之间操作范... 详细信息

本文在言语互动框架下,利用"洋葱皮模型"和"认识梯度理论"分析了东北方言的右边缘独用语气词"嚎",考察了"嚎字句"的结构特点与认识立场。以往的研究把"嚎"视为"句末语气助词",没有从层次角度细化出"嚎"与其他"句末语气助词"之间操作范围与话语功能的差异。本文提出,与其他句末语气词不同,"嚎"是附加在话语最外围、独立性与互动性最强的"独词附加问句",是一种"话语语气词"。本文还在认识梯度视角下,提出"嚎字句"是说话人站在较低的认识立场上,寻求受话人对自述言谈内容的确认、认同或支持性回应。与"寻求信息"的其他问句相比,"嚎字句"是"寻求认识一致性"的一种言语互动手段,突显的是请求受话人参与并校验共同立场的互动功能。在讲述性语体中,"嚎"作为停顿标记,具有同样的话语功能。

关键词：嚎洋葱皮模型右边缘认识梯度求确认求认同

从序列位置与认识不对称看问、答行动中“吧”的立场表达

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世界汉语教学 2022年第3期36卷 363-378页

作者：周士宏北京师范大学文学院

本文从序列位置与认识不对称角度考察了不同疑问与回应行动中的语气词“吧”。文章认为:“吧”不表疑问,只是一种认识立场标记,标志“接近确定但又不饱和”的认识立场,“吧”字句的话语功能是“说话人基于有限的认识通道或非直接的信息... 详细信息

本文从序列位置与认识不对称角度考察了不同疑问与回应行动中的语气词“吧”。文章认为:“吧”不表疑问,只是一种认识立场标记,标志“接近确定但又不饱和”的认识立场,“吧”字句的话语功能是“说话人基于有限的认识通道或非直接的信息来源,尝试性地断言命题(试定)”。序列位置与认识状态的共同作用,使其“接近确定但不饱和”立场的不同侧面得到凸显:在第一位置(发起疑问)时,说话人处于“K-”状态,以“接近确定”的方式断言,其“确定性”得以凸显;在第二位置(回应疑问)时,说话人处于“K+”状态,同样以“接近确定”的方式断言,但此时,“吧”的“不饱和性”被凸显,甚至被放大,形成“非优选应答”。文章对不同问答行动中“吧”的用法做出了归一性解释。

关键词：序列位置认识不对称 “吧” 认识立场话语功能

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“吧”的意义、功能再议

语言教学与研究 2009年第2期 16-22页

作者：周士宏北京师范大学文学院语言学与应用语言学研究所 100875

本文重新考察了语气词"吧"的语法意义和话语功能,认为"吧"是信疑(确信与疑问)之间表示"不确定"的情态语气词,可以用在陈述、疑问和祈使句中。作为话语缓和成分,"吧"的主要功能是削弱句子的肯定性语气。由此可以统一解释"吧"的各种用法。

关键词：信疑情态不确定话语功能

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浅海非均匀水平阵宽带声场信号无源孔径扩展

声学学报 2021年第4期46卷 481-496页

作者：梁玉权周士弘宫在晓王域中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

大孔径水平阵对于浅海低频水声物理实验研究和应用至关重要,然而受实际情况制约,通常使用的水平基阵孔径十分有限,通过孔径扩展处理来扩展基阵孔径是一条重要途径.传统的无源孔径扩展方法是建立在均匀线阵、匀速相对运动和相干窄带连续... 详细信息

大孔径水平阵对于浅海低频水声物理实验研究和应用至关重要,然而受实际情况制约,通常使用的水平基阵孔径十分有限,通过孔径扩展处理来扩展基阵孔径是一条重要途径.传统的无源孔径扩展方法是建立在均匀线阵、匀速相对运动和相干窄带连续信号的基础上的,难以适用于非均匀阵以及非连续宽带声源的情况.针对这些问题,提出了非均匀阵宽带声场信号的无源孔径扩展方法.使用静止布设在海底的非均匀水平短阵接收运动声源重复发射的宽带声信号,先开展均匀空间插值,然后在阵元域和波束域进行宽带扩展孔径处理。仿真和实验结果表明,在水深约70 m的浅海波导环境中,纵向间隔27.5 m的2个阵元接收20〜200 Hz宽带声场,其空间插值结果与真值的相关系数大于0.99,说明宽带声场插值方法的合理性。在水平非均匀、纵向孔径250 m的短阵接收声场无法分析简正波频散特征的情况下,仿真和实验数据经过宽带无源孔径扩展处理得到孔径大于1 km的均匀线阵的声场,能高分辨区分各阶简正波,证明所提方法是有效的.

关键词：非均匀阵孔径扩展均匀线阵波束域连续信号空间插值声信号简正波

海面动态波动引起的船舶辐射噪声线谱伴随调制特性

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声学学报 2022年第5期47卷 603-611页

作者：张地周士弘戚聿波杜淑媛中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

针对海上实验发现的船舶辐射噪声载波线谱两侧对称出现伴随线谱现象,建立了基于抛物方程近似理论的动态起伏海面条件下连续波信号传播预报模型,揭示了海面风速、收发距离、声源深度等因素对伴随调制线谱频率间隔和强度的影响规律。数值... 详细信息

针对海上实验发现的船舶辐射噪声载波线谱两侧对称出现伴随线谱现象,建立了基于抛物方程近似理论的动态起伏海面条件下连续波信号传播预报模型,揭示了海面风速、收发距离、声源深度等因素对伴随调制线谱频率间隔和强度的影响规律。数值仿真结果表明,伴随调制线谱与其载波线谱的频率间隔由具有稳定频率的海面涌浪决定;伴随调制线谱强度随海面风速增大而增大;不同收发距离和声源深度等条件下伴随调制线谱强度随距离的变化趋势与其载波线谱强度基本一致,近水面(平均深度3 m以内)声源上移和下移伴随调制线谱能量大致相当,比载波线谱能量低约10 dB;除了载波传播损失大的深度外,非近水面声源上移和下移伴随调制线谱强度能量相差较大,比载波线谱能量整体上低约20 dB以上。对海上实测水面船辐射噪声数据进行长时间窗时频分析表明,上移和下移频率伴随调制线谱与载波线谱的间隔为0.1 Hz左右,伴随调制线谱强度与载波线谱强度相差约10 dB,与仿真分析结果一致。海面动态波动引起的船舶辐射噪声线谱伴随调制特性对水中目标特征识别等具有重要价值。

关键词：调制特性线谱频率频率间隔传播损失抛物方程噪声数据近似理论面声源

Effect of sound waveguide on near-field in shallow water

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Chinese Journal of Acoustics 1999年第3期18卷 241-246页

作者： zhou shihong LIU Mingke CHEN Zongqi (Institute of Dalian Scientific Test and Control Technology Dalian 116013)

Wavenumber integration and eigenray techniques for near-filed computation within range of 100 m and frequency from 20 Hz to 15 kHz in shallow water are used in this *** different hydrological conditions, locations of measurement system, central frequencies and 1/3 octave frequency band, the calculated transmission loss of near-field is compared with that calculated according to the spherical attenuation law. Numerical simulation shows that the muliple-path interference effect in sound wavegulde should be considered to evaluate the sound level of underwater radiating sources

关键词： waveguide shallow sedimentary Roberts stratified acoustics ocean Moscow branch transverse