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基于MD-CM-SFLA神经网络的耳语音情感识别

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东南大学学报（自然科学版） 2012年第5期42卷 848-853页

作者：张潇丹包永强奚吉赵力邹采荣东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210096 南京工程学院通信工程学院南京211167

提出了一种基于分子动力学模拟与云模型理论的改进混合蛙跳算法(MD-CM-SFLA).该算法将青蛙个体等效成分子,仅考虑最差个体和全局最优个体之间的吸引力,采用一种新的分子间作用力来代替两体间经典的Lennard-Jones作用力,并利用Velocity-V... 详细信息

提出了一种基于分子动力学模拟与云模型理论的改进混合蛙跳算法(MD-CM-SFLA).该算法将青蛙个体等效成分子,仅考虑最差个体和全局最优个体之间的吸引力,采用一种新的分子间作用力来代替两体间经典的Lennard-Jones作用力,并利用Velocity-Verlet算法和正态云发生器代替混合蛙跳算法的更新策略,有效平衡了种群的多样性和搜索的高效性.然后,将MD-CM-SFLA算法与BP神经网络相结合,设计出一种MD-CM-SFLA神经网络,并将其应用于耳语音情感识别中.耳语音情感识别结果表明,MD-CM-SFLA神经网络相对于BP神经网络具有明显的优势,在相同的测试条件下,其平均识别率较BP神经网络提高5.2%.由此表明,利用MD-CM-SFLA算法优化BP神经网络的参数,可以实现BP神经网络的快速收敛,获得较好的学习能力,从而为耳语音情感识别提供一种新思路.

关键词：混合蛙跳算法分子动力学云模型 Velocity—Verlet算法 BP神经网络耳语音情感识别

DS/CDMA系统中基于自适应并行次梯度投影的多址干扰抑制算法

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东南大学学报（自然科学版） 2009年第5期39卷 873-877页

作者：魏昕赵力邹采荣王青云东南大学信息科学与工程学院南京210096

为了抑制直接序列码分多址(DS/CDMA)系统中的多址干扰,提出了一种基于自适应并行次梯度投影的多址干扰抑制算法.首先,根据接收端信号模型建立包含最优干扰抑制滤波器系数的随机属性凸集,并运用并行次梯度投影的思想将对该凸集的投影转... 详细信息

为了抑制直接序列码分多址(DS/CDMA)系统中的多址干扰,提出了一种基于自适应并行次梯度投影的多址干扰抑制算法.首先,根据接收端信号模型建立包含最优干扰抑制滤波器系数的随机属性凸集,并运用并行次梯度投影的思想将对该凸集的投影转化为对多个闭合半平面的投影.然后,分析了影响系统收敛速度和稳定状态下收敛性能的重要参数——膨胀系数,设计了在不同迭代阶段下自适应调节膨胀系数的机制.最后,将更新后的干扰抑制滤波器系数矢量投影到限定集合上.理论分析和仿真结果表明,该算法具有快速收敛性和稳定的干扰抑制性能,在不同的噪声强度下均具有较低的误码率和较高的鲁棒性;与同类算法相比,该算法在计算复杂度上具有一定的优势.

关键词： DS/CDMA系统自适应并行次梯度投影多址干扰抑制

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水声通信信道中的OPNET建模与仿真

东南大学学报（自然科学版） 2014年第3期44卷 477-481页

作者： Dao Van Phuong 左加阔 Bui Thi Oanh 方世良赵力东南大学教育部水声重点实验室南京210003 东南大学移动通信国家重点实验室南京210003

针对水声通信网络信道的实现开销大、复杂性高的特点,提出了一种能够仿真分析水声通信网络的有效方法.该方法分别使用OPNET中的Propagation-Delay-Stage,Receiver-Power-Stage和Background-Noise-Stage三个工具来仿真水声信道中的传播... 详细信息

针对水声通信网络信道的实现开销大、复杂性高的特点,提出了一种能够仿真分析水声通信网络的有效方法.该方法分别使用OPNET中的Propagation-Delay-Stage,Receiver-Power-Stage和Background-Noise-Stage三个工具来仿真水声信道中的传播延迟、发射机功率和水声噪声(水声噪声包括紊流、船运、风波和热噪声).其中,Propagation-Delay-Stage采用MacKenzie速度模型;Receiver-Power-Stage中有Thorp,Schulkin&Marsh和Francois&Garrison 3种传播损失模型.在该方法中,首先仿真比较了取不同传播损失模型时的水声信道,然后根据仿真结果选择一个合适的水声信道,并采用MACAW协议来仿真水声通信网络.最后,通过仿真实验对整个水声通信网络的吞吐量、误码率、丢包率进行了分析.实验结果表明,采用该方法能够有效地仿真水声通信网络.

关键词：水声信道 OPNET 仿真介质访问控制协议

基于一维PCA-EIR技术的二维SVD-FIR滤波器设计

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东南大学学报（自然科学版） 2013年第2期43卷 247-251页

作者：王浩包永强奚吉赵力邹采荣东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210096 南京工程学院通信工程学院南京210093

为了减少2D有限冲击响应(FIR)滤波器的硬件执行复杂度,采用基于主成分分析(PCA)的1D外插脉冲响应(PCA-EIR)滤波器设计技术,合成了基于奇异值分解(SVD)的2D FIR(2DSVD-FIR)滤波器系统中的所有1D FIR子滤波器.在不影响2D FIR滤波器频率响... 详细信息

为了减少2D有限冲击响应(FIR)滤波器的硬件执行复杂度,采用基于主成分分析(PCA)的1D外插脉冲响应(PCA-EIR)滤波器设计技术,合成了基于奇异值分解(SVD)的2D FIR(2DSVD-FIR)滤波器系统中的所有1D FIR子滤波器.在不影响2D FIR滤波器频率响应指标的前提下,如果1D EIR技术所合成的1D FIR子滤波器的硬件执行复杂度低于原型1D FIR子滤波器的硬件执行复杂度,则前者可替代后者;反之,原型1D FIR子滤波器保持不变.仿真结果表明,在不影响2D FIR滤波器频率响应性能的前提下,与传统的2D SVD-FIR滤波器设计相比,采用1DPCA-EIR技术设计2D冲击响应矩阵SVD-FIR滤波器和2D频率响应矩阵SVD-FIR滤波器,可使其硬件执行分别减少8.85%和7.37%的乘法器,而加法器则分别减少13.15%和13.19%.由此可知,1D PCA-EIR技术可用于合成任意1D FIR滤波器.

关键词：外插脉冲响应滤波器有限冲击响应滤波器奇异值分解低复杂度滤波器

基于极大似然线性回归的模型合成和特征映射进行说话人确认

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声学学报 2011年第1期36卷 81-87页

作者：陈存宝赵力邹采荣东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210096 东南大学信息科学与工程学院南京210096

提出了基于极大似然线性回归(MLLR)调整的说话人模型合成和特征映射方法。MAP调整事后确定相应模型间线性关系,变换参数人为确定;而MLLR调整首先确定相应模型间线性关系,变换参数由训练数据确定,并且可以只调整均值向量。模型合成时,MLL... 详细信息

提出了基于极大似然线性回归(MLLR)调整的说话人模型合成和特征映射方法。MAP调整事后确定相应模型间线性关系,变换参数人为确定;而MLLR调整首先确定相应模型间线性关系,变换参数由训练数据确定,并且可以只调整均值向量。模型合成时,MLLR调整指定通用信道背景模型参数间的线性变换;特征映射时,MLLR调整指定Root GMM-UBM与通用信道背景模型参数间的线性变换。通过对模型参数进行分组调整,可以在训练数据和参数数目间达成平衡。实验结果表明,合适选取MLLR回归类,可以取得比相应MAP调整方法更好的识别效果。

关键词：模型参数说话人确认特征映射线性回归极大似然合成 MLLR 线性关系

基于CS与K-SVD的欠定盲源分离稀疏分量分析

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东南大学学报（自然科学版） 2011年第6期41卷 1127-1131页

作者：余丰奚吉赵力邹采荣东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210096 佛山科学技术学院佛山528000

为了提高盲源分离的准确率,提出了结合压缩感知(CS)与K均值奇异值分解(K-SVD)的稀疏分量分析方法进行盲源分离.首先,分析欠定盲源分离估计源信号与压缩感知问题的等价性,建立压缩感知框架;其次,在此框架下利用K-SVD方法训练稀疏字典;最... 详细信息

为了提高盲源分离的准确率,提出了结合压缩感知(CS)与K均值奇异值分解(K-SVD)的稀疏分量分析方法进行盲源分离.首先,分析欠定盲源分离估计源信号与压缩感知问题的等价性,建立压缩感知框架;其次,在此框架下利用K-SVD方法训练稀疏字典;最后利用经典追踪算法计算得到稀疏分量,结合传统的两步法,进行盲源分离.大量实验表明,该算法与其他稀疏表示方法相比获得了较好的分离效果.与传统两步法不同的是,该算法在压缩感知框架下利用K-SVD方法自适应地训练稀疏字典,求出混合信号的稀疏表示,稀疏分量分析方法的改进对盲源分离的准确率起到直接的影响作用.

关键词：欠定盲源分离稀疏表示压缩感知

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水声通信网层次路由算法

哈尔滨工程大学学报 2013年第3期34卷 275-279页

作者：卞金洪徐新洲魏昕赵力盐城工学院信息工程学院江苏盐城224051 东南大学水声信号处理教育部重点实验室江苏南京210096

针对水声通信网中由于节点能耗不均衡而影响网络生命周期的问题,基于无线传感网络的层次路由算法,提出了一种适用于水下环境的水声通信网层次路由算法.该算法采用分轮的思想,使用改进的复杂网络社团结构检测谱方法的相关算法.通过网络... 详细信息

针对水声通信网中由于节点能耗不均衡而影响网络生命周期的问题,基于无线传感网络的层次路由算法,提出了一种适用于水下环境的水声通信网层次路由算法.该算法采用分轮的思想,使用改进的复杂网络社团结构检测谱方法的相关算法.通过网络初始化等措施构建水声通信网的图结构,并利用Laplacian阵与聚类算法得到簇结构,进而实现网络中数据的正常传输.仿真实验表明,在水声通信网的特殊条件下,该算法相对于传统的LEACH协议能取得较好的效果,在网络稳定传输数据的情况下,网络各轮的存活节点数均优于LEACH.

关键词：水声通信网社团结构层次路由谱方法无线传感网络

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基于分子动力学模拟的改进混合蛙跳算法

数据采集与处理 2012年第3期27卷 327-332页

作者：张潇丹胡峰赵力邹采荣东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210096

针对基本的混合蛙跳算法(Shuffled frog leaping algorithm,SFLA)后期搜索速度变慢,容易陷入局部最优解的缺点,借鉴分子动力学(Molecular dynamics,MD)模拟的思想,提出一种基于分子动力学模拟的改进的混合蛙跳算法。该算法将种群中的粒... 详细信息

针对基本的混合蛙跳算法(Shuffled frog leaping algorithm,SFLA)后期搜索速度变慢,容易陷入局部最优解的缺点,借鉴分子动力学(Molecular dynamics,MD)模拟的思想,提出一种基于分子动力学模拟的改进的混合蛙跳算法。该算法将种群中的粒子等效成分子,并提出一种新的分子间作用力计算方法来代替两体间经典的Lennard-Jones作用力计算方法,利用Velocity-Verlet算法和高斯变异算子代替基本混合蛙跳算法的更新策略,有效地平衡了种群的多样性和搜索的高效性。高维多峰函数测试的结果表明,基于分子动力学模拟的改进混合蛙跳算法能提高算法后期跳出局部极值的能力,全局寻优能力明显优于基本的混合蛙跳算法。

关键词：分子动力学混合蛙跳算法分子间作用力 Velocity—Verlet算法高斯变异

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噪声环境下基于小波熵的声发射识别

东南大学学报（自然科学版） 2009年第6期39卷 1151-1155页

作者：邓艾东赵力包永强高亹东南大学火电机组振动国家工程研究中心南京210096 东南大学信息科学与工程学院南京210096 南京工程学院通信工程学院南京210067

针对声发射技术在旋转机械故障检测中的强噪声干扰问题,提出了一种基于小波熵的声发射检测算法.该算法首先给定一个合理的阈值,对声发射信号进行小波分解.然后进行分帧处理,使信号在较短的时间间隔内保持特性基本不变,从而求出每一帧信... 详细信息

针对声发射技术在旋转机械故障检测中的强噪声干扰问题,提出了一种基于小波熵的声发射检测算法.该算法首先给定一个合理的阈值,对声发射信号进行小波分解.然后进行分帧处理,使信号在较短的时间间隔内保持特性基本不变,从而求出每一帧信号的小波熵.通过比较每一帧信号的小波熵值与阈值的大小,判断该信号为声发射帧还是噪声帧.为了检验算法的检测效果,在转子实验台上获得碰摩声发射信号,并在测试数据上叠加不同信噪比的高斯白噪声和非平稳噪声,进行声发射识别.实验结果表明:该算法具有较高的识别正确率;在低信噪比环境下,通过调整阈值的可调参数可以有效提高识别的正确率.

关键词：声发射小波熵识别