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金属互连电迁移噪声的多尺度熵复杂度分析

物理学报 2008年第10期57卷 6545-6550页

作者：何亮杜磊庄奕琪李伟华陈建平西安电子科技大学技术物理学院西安710071 西安电子科技大学微电子学院西安710071

针对传统频域方法用于分析金属铝互连中的噪声信号的局限性,本文采用多尺度熵方法分析电迁移噪声时间序列.结果表明在电迁移早期,噪声信号较不规律,复杂度较大;随空洞成核的发生,噪声信号规律性增强,复杂度明显减小,反映出随电迁移过程... 详细信息

针对传统频域方法用于分析金属铝互连中的噪声信号的局限性,本文采用多尺度熵方法分析电迁移噪声时间序列.结果表明在电迁移早期,噪声信号较不规律,复杂度较大;随空洞成核的发生,噪声信号规律性增强,复杂度明显减小,反映出随电迁移过程的进行系统的混乱度不断减小.通过与传统表征参量的对比,证明多尺度熵能够对电迁移失效过程进行表征.

关键词：电迁移噪声多尺度熵复杂度

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基于多尺度熵的交通流复杂性分析

物理学报 2014年第3期63卷 473-481页

作者：向郑涛陈宇峰李昱瑾熊励湖北汽车工业学院电气与信息工程学院十堰442002 上海大学管理学院上海200444

交通流演化复杂性的研究有助于深刻理解交通系统的内在演化规律,为交通流的预测和控制提供理论依据.多尺度熵方法在生理时间序列和计算机网络流量的分析中得到了广泛的应用.考虑到交通流中的车辆到达和计算机网络中的分组到达具有类似特... 详细信息

交通流演化复杂性的研究有助于深刻理解交通系统的内在演化规律,为交通流的预测和控制提供理论依据.多尺度熵方法在生理时间序列和计算机网络流量的分析中得到了广泛的应用.考虑到交通流中的车辆到达和计算机网络中的分组到达具有类似特性,本文以刹车灯模型的车头时距为分析对象,利用多尺度熵方法来分析交通流演化的复杂性.分析结果表明:1)车头时距的复杂性随着时间尺度的增加而降低,反映了交通流的短时间难预测性;2)当时间尺度较小时,车头时距复杂性在自由流时和同步流时差异不大,但是,随着时间尺度的增加,自由流时车头时距的熵值迅速下降,而同步流时车头时距的熵值下降较慢.这一特性对于识别自由流中是否产生了同步流有非常重要的参考价值.本文的研究可以为揭示交通流演化的复杂性提供新的思路和方法.

关键词：交通流复杂性分析多尺度熵车头时距

基于多尺度熵的Duffing混沌系统阈值确定方法

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物理学报 2020年第16期69卷 17-25页

作者：黄泽徽李亚安陈哲刘恋西北工业大学航海学院西安710072

熵是热力学中表征物质状态的参量之一,是体系混乱程度的度量.一个信号的熵可以用来表示信号的复杂度.Duffing混沌系统从临界混沌状态向大尺度周期状态跃变的阈值是混沌系统分析的一个重要参数,它的求解方法是混沌理论目前亟待解决的问... 详细信息

熵是热力学中表征物质状态的参量之一,是体系混乱程度的度量.一个信号的熵可以用来表示信号的复杂度.Duffing混沌系统从临界混沌状态向大尺度周期状态跃变的阈值是混沌系统分析的一个重要参数,它的求解方法是混沌理论目前亟待解决的问题之一.然而传统的实验分析法或者定量分析法存在一定的局限性.本文在研究中发现,系统处于混沌态和周期态时输出的多尺度熵值存在较大差异,且当系统进入周期态后多尺度熵值趋于平稳,基于这一现象结合遗传算法提出了基于多尺度熵的Duffing混沌系统阈值确定方法.利用该方法对正弦信号和方波信号的检测系统跃变阈值进行了计算,结果表明该方法快速准确且计算简单.

关键词：微弱信号检测 Duffing 系统多尺度熵遗传算法

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垂直上升管中油气水三相流流型多尺度熵分析

地球物理学报 2009年第9期52卷 2377-2386页

作者：王振亚金宁德宗艳波王振华王涛天津大学电气与自动化工程学院天津300072

为了研究垂直上升管中油气水三相流流动特性,本文利用纵向多极阵列电导式传感器(VMEA)和阵列电导探针组合测量方法在内径为1 25 mm多相流流动环中采集了油气水三相流电导波动信号,在定义6种油气水二相流流型基础上,绘制了4种油水混合液... 详细信息

为了研究垂直上升管中油气水三相流流动特性,本文利用纵向多极阵列电导式传感器(VMEA)和阵列电导探针组合测量方法在内径为1 25 mm多相流流动环中采集了油气水三相流电导波动信号,在定义6种油气水二相流流型基础上,绘制了4种油水混合液量下油气水三相流流型转换图,分析了含油率对流型转化及气相流速对油水相态逆转的影响.对水为连续相的5种流型VMEA传感器波动信号进行了多尺度熵分析,研究结果表明:含油率增加可使水包油段塞流在较低气相表观速度下产生;较低流速下的油水相态逆转可发生在油液比为0.9左右,气相流速增加使得逆转点向含油率低的方向偏移;多尺度熵细节可以刻画油气水三相流非线性动力学特性,而低尺度的多尺度熵变化率敏感地反映流型转变,是划分油气水三相流流型的有效准则.多尺度熵有助于理解油气水三相流流型非线性动力学特征.

关键词：油气水三相流流型识别 VMEA传感器多尺度熵

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基于二元多尺度熵的滚动轴承退化趋势预测

中国机械工程 2017年第20期28卷 2420-2425,2433页

作者：李洪儒于贺田再克李宝晨陆军工程大学石家庄校区导弹工程系石家庄050003 陆军工程大学科研学术处南京210007

针对轴承振动信号随机噪声干扰大、多尺度熵表征轴承退化趋势偏差大的问题,提出了一种基于二元多尺度熵的滚动轴承退化趋势预测方法。首先对滚动轴承振动信号进行局部特征尺度分解,采用多元多尺度熵理论对二阶信号进行计算,提取了二元... 详细信息

针对轴承振动信号随机噪声干扰大、多尺度熵表征轴承退化趋势偏差大的问题,提出了一种基于二元多尺度熵的滚动轴承退化趋势预测方法。首先对滚动轴承振动信号进行局部特征尺度分解,采用多元多尺度熵理论对二阶信号进行计算,提取了二元多尺度熵特征。然后采用互信息法和假近邻法对算法中的嵌入维数和延迟向量等参数进行了优化。最后采用极限学习机预测模型对二元多尺度熵退化趋势曲线进行预测,并对比了不同激活函数的预测性能。结果表明,相对于传统多尺度熵,二元多尺度熵偏差较小;激活函数为sigmoid时极限学习机模型预测精确度较高。

关键词：滚动轴承多尺度熵参数优化退化趋势预测极限学习机

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锚杆锚固缺陷无损检测信号的多尺度熵分析

中国矿业大学学报 2021年第6期50卷 1077-1086页

作者：张雷黄志敏白龙马占国茅献彪陈占清中国矿业大学材料与物理学院江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

煤矿巷道支护以锚杆支护为主要形式,锚固缺陷是影响锚杆支护质量的一个重要因素.为了提高声波法检测锚杆锚固缺陷的可靠性,利用自行设计制作的锚杆锚固质量无损检测实验系统对锚固系统无缺陷和含有若干缺陷的情况进行了检测.在使用经验... 详细信息

煤矿巷道支护以锚杆支护为主要形式,锚固缺陷是影响锚杆支护质量的一个重要因素.为了提高声波法检测锚杆锚固缺陷的可靠性,利用自行设计制作的锚杆锚固质量无损检测实验系统对锚固系统无缺陷和含有若干缺陷的情况进行了检测.在使用经验模态分解方法对无损检测信号进行预处理的基础上,利用多尺度熵方法对重构的无损检测信号进行了深入分析,通过比较发现含缺陷锚固系统无损检测信号的多尺度熵值在绝大多数尺度上要比无缺陷锚固系统的大,说明含缺陷锚固系统无损检测信号的复杂度高.缺陷数目的增加导致各个尺度下的检测信号的多尺度熵值均增大,说明检测信号的复杂度和缺陷数目之间存在着明确的对应关系.研究结果揭示了锚杆锚固系统的内部结构特征影响检测信号复杂度的机制,为锚杆锚固质量的定量评价提供了一种有效的方法.

关键词：锚杆锚固系统多尺度熵复杂度锚固质量评价

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交变磁场曝露对大鼠心电信号多尺度熵的影响

东北大学学报（自然科学版） 2019年第6期40卷 766-770页

作者：龙哲王旭杨丹东北大学中荷生物医学与信息工程学院辽宁沈阳110819 东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 东北大学智能工业数据解析与优化教育部重点实验室辽宁沈阳110819

为研究电磁场对生物体心电信号复杂度的影响,在20 mT,50 Hz交变电磁场环境中曝露大鼠,连续曝露7 d,采集大鼠磁场曝露前、磁场曝露10,20和30 min心电信号(ECG),利用经验模态分解(EMD)重构信号,计算各信号多尺度熵(MSEn).实验结果表明,20 ... 详细信息

为研究电磁场对生物体心电信号复杂度的影响,在20 mT,50 Hz交变电磁场环境中曝露大鼠,连续曝露7 d,采集大鼠磁场曝露前、磁场曝露10,20和30 min心电信号(ECG),利用经验模态分解(EMD)重构信号,计算各信号多尺度熵(MSEn).实验结果表明,20 mT,50 Hz交变磁场对大鼠心电信号多尺度熵的影响具有时间效应,通过心脏的自我调控可以降低交变磁场对大鼠心脏的影响.

关键词：大鼠心电信号磁场曝露经验模态分析方法多尺度熵交变磁场

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基于多尺度熵的滚动轴承故障诊断方法

湖南大学学报（自然科学版） 2012年第5期39卷 38-41页

作者：郑近德程军圣杨宇湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082

针对滚动轴承故障振动信号具有不同复杂性的特点,提出了一种新的基于多尺度熵(multi-scale entropy,简称MSE)和支持向量机的滚动轴承故障诊断方法.该方法首先利用MSE方法对滚动轴承不同类型振动信号进行故障特征提取,然后与样本熵方法... 详细信息

针对滚动轴承故障振动信号具有不同复杂性的特点,提出了一种新的基于多尺度熵(multi-scale entropy,简称MSE)和支持向量机的滚动轴承故障诊断方法.该方法首先利用MSE方法对滚动轴承不同类型振动信号进行故障特征提取,然后与样本熵方法对比说明MSE方法相对于样本熵方法的优势,最后通过适合小样本分类的支持向量机作为分类器来识别滚动轴承故障类型.对实验数据分析的结果表明,该方法能有效地实现滚动轴承故障类型的诊断.

关键词：样本熵多尺度熵滚动轴承故障诊断复杂性

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基于多尺度熵的滚动轴承故障程度评估

振动与冲击 2014年第9期33卷 185-189页

作者：张龙黄文艺熊国良华东交通大学机电工程学院南昌330013

轴承故障严重程度评估是实现视情维修的基础。滚动轴承出现故障时,其振动信号将表现出非平稳性和非线性。基于多尺度熵方法,构建了一个同时考虑多个尺度上熵值均值大小和熵值变化趋势的轴承故障程度描述新指标——多尺度熵均偏值(PMME)... 详细信息

轴承故障严重程度评估是实现视情维修的基础。滚动轴承出现故障时,其振动信号将表现出非平稳性和非线性。基于多尺度熵方法,构建了一个同时考虑多个尺度上熵值均值大小和熵值变化趋势的轴承故障程度描述新指标——多尺度熵均偏值(PMME)。仿真实验和轴承疲劳实验数据分析表明该指标能够较早地发现轴承早期故障,并且能很好地跟踪故障发展趋势。

关键词：故障程度评估故障诊断多尺度熵