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基于熵调整模糊c-均值聚类的时频能量混合模型

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信号处理 2005年第1期21卷 1-6页

作者：田光明陈光(?) 电子科技大学自动化工程学院

本文提出了一种改进由时频不相交分量组成信号的双线性时频分布的分辨率和可读性的方法。用修正的Xie-Beni聚类有效性指标对熵调整模糊c-均值聚类算法进行拓展将模糊聚类与密度估计相结合,实现了信号时频分量的识别和建模;信号的时频能... 详细信息

本文提出了一种改进由时频不相交分量组成信号的双线性时频分布的分辨率和可读性的方法。用修正的Xie-Beni聚类有效性指标对熵调整模糊c-均值聚类算法进行拓展将模糊聚类与密度估计相结合,实现了信号时频分量的识别和建模;信号的时频能量混合模型给出了信号分量的数目及其在时频面上所占据的区域。这些信息可以用于分离信号分量,设计适合于每个分离分量的光滑核。仿真结果表明,对于由时频不相交分量组成的信号,本方法可以识别出其中的信号分量,并得到较优的时频分布。

关键词：信号分析目标函数混合模型时频能量模糊c-均值聚类熵高斯概率密度函数

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超声导波在钢绞线中传播的时频能量分析

超声导波在钢绞线中传播的时频能量分析

作者：陈鑫重庆交通大学

学位级别：硕士

钢绞线是预应力混凝土结构及缆索支承体系桥梁的主要承重构件,其健康状况直接影响到结构的耐久性和安全性。在服役过程中,钢绞线极易受水、空气及腐蚀性介质侵蚀而产生腐蚀,造成其静力性能和疲劳性能急剧退化,进而导致单根钢丝断裂甚至... 详细信息

钢绞线是预应力混凝土结构及缆索支承体系桥梁的主要承重构件,其健康状况直接影响到结构的耐久性和安全性。在服役过程中,钢绞线极易受水、空气及腐蚀性介质侵蚀而产生腐蚀,造成其静力性能和疲劳性能急剧退化,进而导致单根钢丝断裂甚至整根钢绞线破坏,造成重大安全事故。因此,及时、有效进行钢绞线健康状况的检测与评估,是保证预应力结构安全性及耐久性的关键问题之一。本文从时频域研究了超声导波在钢绞线中的传播规律,并基于导波传播特征进行了钢绞线张拉力识别,为复杂波导结构中导波传播特性研究提供一种有效方法,也为超声导波在钢绞线无损检测中的应用提供理论支撑。首先采用小波变换提取导波时频分布,提出了基于单点波动信号的导波模态分析方法,并分析了腐蚀、张拉力等因素对导波传播模态及时频能量特征的影响;然后,将信息熵与导波时频能量结合,提出了抗噪能力强的导波能量熵谱;最后,将导波能量熵谱作为特征向量,构建以特征向量距离为指标的钢绞线张拉力识别模型,考虑了传播距离和传感器布置策略的影响,得到以下结论:(1)基于单点波动信号的时频能量分布可以有效进行导波多模态识别。通过提取高强钢丝单节点波动时程信号进行小波时频变换分析,可以识别导波多模态分布,有限元仿真计算及实验结果均与理论模态曲线吻合良好,高频段的模态识别需要更高的网格划分。(2)导波时频能量分布特征随钢丝腐蚀程度增加而改变。高强钢丝经腐蚀之后,其L(0,1)阶能量占比逐渐上升,L(0,2)阶能量占比逐渐下降,截面损失10.84%之后,L(0,1)阶能量占比提高了52.1%,总体能量逐渐向低频转移。(3)导波能量熵谱可以有效反映钢绞线张拉力变化。基于小波时频变换结果的导波能量熵谱随钢绞线张拉力而变化,且在特定尺度范围内谱值变化明显,而即使在信噪比为0d B的强噪环境下,能量熵谱仍呈现良好的规律性。(4)基于能量熵谱建立的钢绞线张拉力识别指标与钢绞线张拉力之间符合线性变化关系,确定系数大于0.95,有限元模拟与试验结果一致性良好。随导波传播距离增加,张拉力识别指标的敏感性更好。(5)采用无耦合布置策略进行钢绞线张拉力识别效果更优。较耦合布置策略相比,采用无耦合布置策略进行钢绞线拉力识别,有限元和实测结果K值分别上升了24%和60.2%。推荐采用无耦合布置策略进行现场测试。

关键词：钢绞线超声导波时频能量能量熵谱张拉力识别

颞叶癫痫患者海马CA3和内嗅皮层网络的癫痫尖波对theta节律抑制作用的量化评估

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生理学报 2017年第1期69卷 77-88页

作者：葛曼玲郭俊丹陈盛华张吉昌付晓璇陈玉民河北工业大学电磁场与磁性材料省部共建国家重点实验室电气工程学院天津300130

海马CA3和内嗅皮层(entorhinal cortex,EC)网络是海马认知功能和颞叶癫痫研究的关键回路之一,尖波对海马网络theta(4~8 Hz)节律抑制作用的研究有利于揭示癫痫对认知功能影响的机制。以往,在网络层面上,该抑制作用常借助脑片来实现定量... 详细信息

海马CA3和内嗅皮层(entorhinal cortex,EC)网络是海马认知功能和颞叶癫痫研究的关键回路之一,尖波对海马网络theta(4~8 Hz)节律抑制作用的研究有利于揭示癫痫对认知功能影响的机制。以往,在网络层面上,该抑制作用常借助脑片来实现定量评估。本文旨在建立依赖于脑深度局部场电位评估癫痫尖波对theta节律抑制作用的方法。从4位术前处于快速眼球运动(rapid eyes movement,REM)睡眠下的颞叶癫痫患者皮质电极记录中择取发作间期有散发性尖波(sporadic spikes,SSs)脑电和两个相邻SSs间无尖波暂态期脑电,尖波分别只在CA3、只在EC、或在CA3和EC同步出现,应用Gabor小波和Hilbert变换计算尖波前后和无尖波暂态期theta能量,并计算无尖波暂态期theta节律的断裂程度。结果显示:(1)尖波可瞬时降低theta能量,CA3和EC同步尖波时下降最为剧烈,抑制作用最强;(2)无尖波暂态期theta能量下降,出现theta节律消失,造成节律断裂,表明抑制作用在持续,且断裂程度与尖波附近抑制作用一致;(3)3例患者无尖波暂态期theta能量水平降低程度与尖波附近抑制作用一致,而1例不一致。本文结果提示,SSs可对theta节律产生瞬时、直接的抑制作用,该抑制作用可在无尖波暂态期持续,并可由theta节律断裂程度反映。该工作首次应用局部场电位证明了癫痫尖波对theta节律抑制作用可通过无尖波时脑电节律的断裂程度来评估,为利用脑电衡量癫痫尖波抑制作用提供了量化分析方法。

关键词： CA3和EC网络癫痫尖波 theta节律时频能量

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临近地铁车站爆破振动效应对高层建筑的影响

矿业科学学报 2023年第1期8卷 83-92页

作者：孙中博赵毅鑫王海亮任建东中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 山东科技大学安全与环境工程学院山东青岛266590

明晰建(构)筑物的爆破振动响应规律在工程和经济上具有重要意义。针对某地铁车站A出入口爆破施工,运用HHT方法分析某小区2号楼振动信号的衰减特征。研究结果表明:沿高程增加方向,三矢量振速峰值先急剧衰减,后在中间楼层呈波浪形变化并... 详细信息

明晰建(构)筑物的爆破振动响应规律在工程和经济上具有重要意义。针对某地铁车站A出入口爆破施工,运用HHT方法分析某小区2号楼振动信号的衰减特征。研究结果表明:沿高程增加方向,三矢量振速峰值先急剧衰减,后在中间楼层呈波浪形变化并在顶层放大,振速变化分为衰减区(0~26.15 m]、波动区(26.15~71.75 m]和放大区(71.75~94.55 m]。随高程增加,Hilbert谱的形态由三峰值逐渐转变为单峰值结构,能量幅值降低;优势频带由75~125 Hz衰减为10~40 Hz,主频向低频过渡,振速放大区楼层振动频率较低且易引发共振。根据地面测点拟合顶层能量谱的构成,验证了顶层放大效应的实质,是对爆破地震波中与建筑物固有频率接近的能量进行选择放大。

关键词：高层建筑爆破振动时频能量 HHT 放大效应

基于Wigner-Ville时延分析的传感器网络定位方法

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科学技术与工程 2016年第23期16卷 218-222页

作者：宿晓曦刘富侯涛王柯周求湛吉林大学通信工程学院长春130022

到达时间差(TDOA)定位是根据各个传感器接收信号的时差来实现目标定位的,时延估计的准确程度直接影响到定位的精度。从信号能量角度出发,根据Wigner-Ville变换得出一种时频能量分布,通过对应频率下能量的最大值来确定信号的到达时间,进... 详细信息

到达时间差(TDOA)定位是根据各个传感器接收信号的时差来实现目标定位的,时延估计的准确程度直接影响到定位的精度。从信号能量角度出发,根据Wigner-Ville变换得出一种时频能量分布,通过对应频率下能量的最大值来确定信号的到达时间,进而确定出时间差,同时计算了振动信号在实验介质中的传播速度,最终实现了振动定位的目的。试验结果表明,基于WVD时频能量分析的方法有利于减少实际测量环境下的振动源定位误差,从而提高定位的精度。

关键词：时延估计魏格纳分布(WVD) 时频能量传感器阵列振动定位

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雷达脉内调制信号时频分布特征提取方法

电子技术应用 2012年第8期38卷 136-139页

作者：张彦龙张登福王世强空军工程大学工程学院航空电子工程系陕西西安710038

针对复杂体制雷达辐射源信号分类识别问题,提出了一种基于时频分析的雷达脉内调制识别算法。首先对时频矩阵在时间域进行等间隔分区,然后通过检测区间内信号时频能量峰值提取其时频特征,最后用支持向量机实现了分类识别。该方法以信号... 详细信息

针对复杂体制雷达辐射源信号分类识别问题,提出了一种基于时频分析的雷达脉内调制识别算法。首先对时频矩阵在时间域进行等间隔分区,然后通过检测区间内信号时频能量峰值提取其时频特征,最后用支持向量机实现了分类识别。该方法以信号时频能量峰值分布的差异区别不同的雷达脉内调制方式,有效降低了特征维数。仿真结果表明,该方法对雷达脉内调制具有较好高识别正确率,而且具有较强的抗干扰能力。

关键词：脉内调制时频分析时频能量支持向量机

基于患者皮质脑电的癫痫尖波对theta节律抑制作用的量化评估方法的研究

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基于患者皮质脑电的癫痫尖波对theta节律抑制作用的量化评估方法...

作者：郭俊丹河北工业大学

学位级别：硕士

癫痫是一种动态的脑部疾病。癫痫对认知影响的研究是认知科学领域的重要课题,以提高癫痫患者的生活质量为最终目的,但是现在对其机制的认识还很少。基于此,本文主要通过脑深度记录,研究了发作间期尖波对与空间认知和片段记忆有很大关系... 详细信息

癫痫是一种动态的脑部疾病。癫痫对认知影响的研究是认知科学领域的重要课题,以提高癫痫患者的生活质量为最终目的,但是现在对其机制的认识还很少。基于此,本文主要通过脑深度记录,研究了发作间期尖波对与空间认知和片段记忆有很大关系的CA3区和内嗅皮层(entorhinal cortex,EC)区构成的网络中theta节律振荡瞬时动态特性的影响,期望揭示癫痫影响认知的作用机制,从而实现控制癫痫发作以及降低其对脑认知功能影响。本文的实验数据取自4位术前处于安静睡眠状态下的颞叶癫痫患者皮质电极记录的脑电,并从中择取发作间期有散发性尖波(Sporadic spikes,SSs)的脑电作为实验组,选取两个相邻SS之间尖波间期的脑电作为对照组,尖波分别只在CA3区出现、只在EC区出现、在CA3区和EC区同步出现。首先,基于颞叶癫痫患者双电极CA3区和EC区持续的脑深度记录脑电数据,应用时频能量分布图研究分析发作间期尖波对癫痫患者theta振荡能量的影响。结果显示:4位癫痫患者尖波附近的theta能量在发作间期尖波的作用下均表现为下降的特点,癫痫尖波削弱了theta节律振荡能量。由此可以推测:尖波可瞬时降低theta能量。其次,基于颞叶癫痫患者双电极CA3区和EC区持续的脑深度记录脑电数据,研究观察尖波间期theta节律振荡能量时频分布图。结果显示:有癫痫尖波的脑区,theta能量大多数出现了断裂现象,而无尖波脑区的theta能量则有较好的连续性。由此可以推测:癫痫尖波的抑制作用可在尖波间期持续,根据统计得知其断裂程度与尖波附近的抑制作用一致。最后,为了评估两个脑区之间的关联程度,分别计算4位患者CA3区和EC区之间脑电数据的转移熵,结果显示:只在一个脑区出现癫痫尖波的患者,其转移熵值要高于在两个脑区同步出现癫痫尖波的患者的转移熵值。因此推测:只在一个脑区出现癫痫尖波时,大脑比较活跃,两个脑区的混乱程度较好,信息传递量大,转移熵值较大。当在两个脑区同步出现癫痫尖波时,两个脑区的混乱程度较低,信息传递量小,转移熵值较小。

关键词： CA3和EC网络癫痫尖波 theta节律时频能量转移熵

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基于ITD算法的微震信号到时精确拾取

现代矿业 2013年第3期29卷 73-75,88页

作者：张瑞红张丽华林大超华北科技学院建筑工程学院

基于固有时间尺度分解(ITD)及其精确提取的瞬时振幅和瞬时频率信息,对信号时频去噪的基础上,应用长短时均值比例函数(STA/LTA)和瞬时频率信息,构建了一种精确拾取初至震相到时的方法。对监测的微地震信号初至波到时拾取应用表明,提出方... 详细信息

基于固有时间尺度分解(ITD)及其精确提取的瞬时振幅和瞬时频率信息,对信号时频去噪的基础上,应用长短时均值比例函数(STA/LTA)和瞬时频率信息,构建了一种精确拾取初至震相到时的方法。对监测的微地震信号初至波到时拾取应用表明,提出方法较采用最优基小波包去噪信号经小波变换分解的单尺度信号拾取到时有效拾取率和可靠性高。

关键词： ITD微震信号时频能量时频去噪到时拾取

子波分解重构技术在储层流体识别中的应用研究——以川中磨溪地区为例

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子波分解重构技术在储层流体识别中的应用研究——以川中磨溪地区...