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MET地震检波器多物理场模型构建及其噪声研究

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MET地震检波器多物理场模型构建及其噪声研究

作者：刘祥吉林大学

学位级别：硕士

多年的实践证明，地震勘探是一种快速有效探明地下构造、寻找油气资源的方法。随着对油气资源需求的日益增长，对地震勘探的要求也越来越高，主流的机电类地震检波器已经在很多方面不能满足要求：地震检波器已成为制约地震勘探技术发展... 详细信息

多年的实践证明，地震勘探是一种快速有效探明地下构造、寻找油气资源的方法。随着对油气资源需求的日益增长，对地震勘探的要求也越来越高，主流的机电类地震检波器已经在很多方面不能满足要求：地震检波器已成为制约地震勘探技术发展的一大瓶颈。多年来，国内外许多公司和科研机构一直致力于开发新型地震检波器并推出了很多产品，如压电陶瓷检波器、涡流检波器、激光检波器、MEMS检波器等。以上这几种地震检波器工作原理大多与机电类地震检波器不同，且在某些方面的性能要好于机电类地震检波器。但总体来看，这些种类的地震检波器都存在这样或那样的致命缺陷，无法实现大规模商业化推广，地震检波器对地震勘探技术的制约依旧没有消除。因此，相关公司和科研机构一直没有停止开发新型地震检波器的步伐。 MET（Molecular Electronic Transducer）地震检波器是近些年来开发出来的一款新型地震检波器，该类检波器是基于分子-电子感应技术原理工作的。MET地震检波器内部没有机电类地震检波器所具有的固体质量块和弹簧等机械装置，主要由外部调理电路和氧化还原反应腔体构成，氧化还原反应腔体内填充一定浓度的KI和I2混合电解液，中间有一个片状多孔敏感元件，敏感元件内集成了两对（四层）电极，并与外部调理电路相连。工作时，须给四个电极施加一定电势，电解液内离子在四个电极处发生氧化还原反应。当振动信号传递到检波器时，电解液和敏感元件产生相对运动，引起四个电极周围参与氧化还原反应的离子浓度发生变化，从而导致一对电极的氧化还原反应速率变快，另一对电极的氧化还原反应速率变慢，这就造成一对电极的输出电流变大，另一对电极的输出电流变小，两对电极之间产生电流差，通过测量该电流差来检测外界振动情况。本文针对MET地震检波器性能优化过程中三个主要问题展开研究。针对不同的应用场合，MET地震检波器设计参数应有所改变，以便使其更符合要求。如用于地震勘探时，MET地震检波器自身噪声水平应尽量低，而对其灵敏度的要求可以稍微降低。当用于安防设备时，需要灵敏度尽量高，对自身噪声的要求可以适当降低。究竟怎么改变内部设计参数才能使检波器符合上述要求，这就需要通过对其建立多物理场仿真模型进行研究，这也是本文研究的第一个问题。第二，MET地震检波器的自身噪声问题是在任何使用场合都必须考虑的，只有自身噪声低于待检测振动信号我们才能分清楚信号和噪声。第三，MET地震检波器是基于电解液内部离子发生氧化还原反应原理工作的，而化学反应受温度影响很大，因此MET地震检波器的温度特性是必须研究的问题。针对以上三个问题，本文具体开展了以下研究：（1）建立包含流体场、电场、离子扩散迁移等过程在内的通用的MET地震检波器多物理场仿真模型，通过该模型可直观的观察敏感元件微观结构内各种物理参数（如电流密度、离子流量、电势等）的分布情况，从而可以更加深入细致地了解MET地震检波器工作过程，该模型是优化MET地震检波器性能参数所必需的。（2）构建MET地震检波器自身噪声测试系统，测量MET地震检波器的自身噪声功率谱。（3）研究温度对MET地震检波器增益的影响。针对高温（0℃以上）和低温（0℃以下）两种情况搭建了两套检波器增益测试系统，测试了不同温度下检波器增益的变化，给出了MET地震检波器增益-温度曲线图。

关键词：多物理场仿真地震检波器分子-电子感应技术自身噪声

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基于Kinect辅助的机器人带噪语音识别

清华大学学报（自然科学版） 2017年第9期57卷 921-925页

作者：王建荣高永春张句魏建国党建武天津大学计算机科学与技术学院天津300350 天津大学软件学院天津300350

音视频信息融合可以提升机器人在噪声环境下的语音识别性能。然而受说话者的头部旋转、唇部尺寸不一、距摄像头距离不固定以及光照等因素影响,唇部信息不能得到有效的全面表征。该文提出融合机器人与Kinect的多模态系统。该系统采用Kin... 详细信息

音视频信息融合可以提升机器人在噪声环境下的语音识别性能。然而受说话者的头部旋转、唇部尺寸不一、距摄像头距离不固定以及光照等因素影响,唇部信息不能得到有效的全面表征。该文提出融合机器人与Kinect的多模态系统。该系统采用Kinect获取3-D数据和视觉信息,并使用3-D数据重构侧唇来补充音视频信息。一系列基于特征融合和决策融合方法的结果表明:该文提出的多模态系统优于基于音视频单流和双流的语音识别系统,能够辅助机器人在自身噪声环境下的语音识别。

关键词：仿人机器人自身噪声自动语音识别 Kinect 多模态系统

基于Kinect深度数据辅助的机器人带噪语音识别

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基于Kinect深度数据辅助的机器人带噪语音识别

作者：高永春天津大学

学位级别：硕士

随着人机交互技术的发展,机器人越来越被期望拥有像人类一样的感知能力,并能够和人类合作共事。为了使人机交互更加自然,运动状态下的机器人能够语音识别是很有必要的。但是运动状态下的机器人不可避免的产生一些噪声,这种噪声主要由机... 详细信息

随着人机交互技术的发展,机器人越来越被期望拥有像人类一样的感知能力,并能够和人类合作共事。为了使人机交互更加自然,运动状态下的机器人能够语音识别是很有必要的。但是运动状态下的机器人不可避免的产生一些噪声,这种噪声主要由机器人的风扇和马达产生,称为自身噪声。相对于环境噪声,自身噪声更容易被获取,而且具有非平稳性和非定向性等特点,这将大大降低机器人语音识别效果。通常有两种方法来提升机器人自身噪声下的语音识别效果。第一种是采用语音抗噪技术,第二种是建立音视频双模态语音识别系统。然而第一种方法适合声源定向以及稳定的噪声,而机器人噪声具有非定向性和非平稳性。第二种方法中,由于受说话者头部旋转、唇部尺寸不一、距摄像头距离不固定以及光照等因素影响,使得唇部信息不能得到有效的全面表征。为此,论文提出了融合机器人与Kinect的多模态语音识别系统。通过Kinect获取3D数据和视觉信息,并通过3D数据重构侧唇,将其作为一种辅助言语信息来补充音视频信息。论文首先建立了一个基于机器人平台的中文孤立词多模态语音数据库,包含深度数据,音频数据和视频数据;其次利用Kinect获取的3D数据与彩色图像之间的对应关系获取视频信息唇区,并通过DCT和PCA获取特征向量,采用线性插值法匹配音视频及3D数据的速率,归一化操作使特征更加鲁棒,以及基于帧间距离获取动态特征;然后通过Kinect获取的3D特征点重构说话者左侧唇和右侧唇;最后,将侧唇作为一种辅助言语信息和音视频信息融合,通过一系列基于特征融合和决策融合方法完成实验。结果表明,论文提出的多模态系统优于基于音视频单流和双流的语音识别效果,能够辅助机器人自身噪声下的语音识别。

关键词：仿人机器人自身噪声自动语音识别 Kinect 多模态语音识别

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用于反馈地震计的新一代机械摆

地震地磁观测与研究 2013年第1期34卷 199-204页

作者：王余伟韩进张勇邵玉平张正伟四川省地震局中国成都610041 西昌地震中心站中国四川615022

为短周期反馈地震计而研制的新一代机械摆,创新性采用一缸双隙的磁系结构,线圈间较小的变压器效应为施加深度负反馈获取更优的技术性能创造条件,且该机械摆在寄生共振频率、抗零漂、动态范围和非线性失真等方面具有较大改善。

关键词：机械摆一缸双隙固有频率自身噪声动态范围

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建筑物内给水泵的减振、隔振措施和减振计算

哈尔滨商业大学学报（自然科学版） 2007年第2期23卷 238-240,244页

作者：刘锐锋张晓萌哈尔滨工业大学建筑设计研究院哈尔滨150090

分析了水泵噪声产生的原因,提出了减振与隔振的主要措施和辅助措施,对水泵的降噪具有指导意义;以具体工程为例,对减振计算采用两种方法进行比较计算,得出了设计者应根据泵的类型和外界条件选择减振方法的结论.

关键词：水泵自身噪声传递噪声减振措施隔振元件减振计算

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基于Kinect辅助的机器人带噪语音识别

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