基于ICESat-GLAS数据和回波仿真原理识别森林类型

【目的】利用星载激光雷达波形数据对森林类型识别时,受地形、噪声和林层结构等因素影响,针叶林、阔叶林和混交林森林类型识别精度较低,为提高森林类型识别精度,需提取与森林类型相关的波形特征参数。【方法】结合回波仿真原理与林分冠层特征对GLAS回波波形进行理论分析,提出了与森林类型相关的波形特征参数Rcafit1-47、K1-47,并与其他森林类型相关的波形特征参数进行联合,建立多种波形特征参数组合,用于森林类型识别。【结果】1)针叶林和阔叶林森林类型识别时,波形特征参数组合Rcafit1-47、K1-47森林类型总体识别精度为92.86%,优于另外两种波形特征参数组合AGS、MSGS和AGS、SGS森林类型总体识别精度;2)针叶林、阔叶林和混交林森林类型识别时,波形特征参数组合Rcafit1-47、K1-47森林类型总体识别精度为77.03%,低于另外两种波形特征参数组合AGS、MSGS和AGS、SGS森林类型总体识别精度;3)波形特征参数Rcafit1-47、K1-47与其他波形特征参数组合后能够提高森林类型识别精度,其中,Rcafit1-47、K1-47、AGS、MSGS参数组合森林类型识别精度最高,针叶林和阔叶林森林类型识别精度为94.64%,针叶林、阔叶林和混交林林分类型识别精度为89.19%。【结论】提出的波形特征参数Rcafit1-47和K1-47在针叶林和阔叶林森林类型识别方面具有明显优势,而且与其他波形特征参数组合后能够明显提高针叶林、阔叶林和混交林3种森林类型的识别精度。     

基于波形分析法的CAN-BUS系统故障诊断研究

电子技术的不断发展,使得控制局域网数据总线技术被广泛地应用于现代汽车上,基于波形分析方法,对控制局域网数据总线的信号特征进行分析,能够迅速快捷地判断出该系统故障产生的原因。     

基于仿真大光斑激光雷达和多层感知器的森林地上生物量估算模型构建

森林是全球重要的陆地生态系统,各国普遍采用地面样地调查的方法评估其资源量和生物量。随着激光雷达技术的发展,采用星载大光斑激光雷达估算大区域森林地上生物量将成为另一种选择。为探索利用大光斑激光雷达估算森林地上生物量的方法,提出了一种基于仿真大光斑激光雷达和多层感知器的森林地上生物量估算模型。比较仿真大光斑激光雷达波形参数13种组合拟合森林地上生物量的效果后,认为多层感知器的估测精度高于多元线性回归。与样地实测地上生物量相比,多元线性回归估测结果的偏差范围为-34.96~23.28t/hm²,多层感知器估测结果的偏差范围更小,为-19.09~20.19t/hm²。因此,多层感知器估测森林地上生物量的效果优于多元线性回归。     

基于分形维数和HHT的蚜虫刺吸电位波形机器识别

昆虫刺吸电位(electricalpenetrationgraph,EPG)技术在研究刺吸式昆虫取食行为、昆虫与植物的关系、昆虫传毒机制、作物抗虫机制等方面得到了广泛的应用,然而EPG信号的识别和分析一直是靠人工进行,亟需波形自动识别系统以提高分析效率。刺吸式昆虫取食植物时,产生的EPG波形跟昆虫和植物的种类有关,不同类别的刺吸式昆虫EPG波形差别很大,即使是同种类型的EPG波形其幅值和频率间也会有差异,这给EPG波形的机器识别带来了困难。该文以蚜虫的EPG信号为研究对象,对np波、pd波、E1波、E2波、G波、C波和F波的特征提取和分类识别进行了研究,提出了一种基于分形维数、希尔伯特-黄变换(hilbert-huang transform,HHT)和决策树的EPG波形识别方法。首先对EPG仪器采集得到的信号进行去噪预处理,分别提取分形维数和HHT共10维特征,组成不同维数的特征向量进入决策树分类器进行对比试验。试验结果表明,可采用分形盒维数、Hurst指数、前2层的谱质心和加权频率融合的6维特征向量获得较高的识别率。在EPG波形的机器识别中采用6维特征向量输入的决策树进行分类,通过对4组不同样本进行测试,得到了92.14%、89.29%、95%和89.29%的识别率,平均识别率为91.43%。研究结果表明该文提出的基于分形维数和HHT的特征提取方法以及构建的决策树分类器具有一定的可行性,可为研发EPG信号自动识别分析系统提供理论参考。     

基于机载小光斑全波形LIDAR的作物高度反演

为了填补利用激光雷达反演作物冠层高度的空白,本文以全波形激光雷达发射与回波波形的高斯性为理论基础,首先通过对波形的拟合,实现作物与土壤波形的剥离,然后确定回波波形上各关键点,最后结合作物冠层结构的特征获得作物冠层高度。验证结果表明：反演作物冠层高度的绝对误差在0.06 m以内,相对误差小于5.2%。该方法对于反演其他植被结构参数也具有重要的借鉴意义。     

NORMAL DUPLEX DOPPLER WAVEFORMS OF MAJOR ABDOMINAL BLOOD VESSELS IN DOGS: A REVIEW

The normal flow velocity profile and duplex Doppler waveform of the major abdominal blood vessels (aorta, caudal vena cava and the portal vein as well as their major branches) were examined by Doppler ultrasound. The flow velocity profile of an artery is largely determined by its diameter. The pulsatility of the waveform is related to the vascular impedance downstream to the point of measurement. Early systolic peak is present in the Doppler pattern of some vessels in some dogs. The waveform of the veins is mainly affected by the pressure conditions of the right atrium and the intrathoracic and intraabdominal pressure changes due to the respiration. Simultaneous electrocardiogram was used to reveal the effect of the heart beats on the Doppler patterns of the veins.     

A new parameter for evaluating waveform distortion of partial discharge signals after de noising

The alternating detail parameter (ADP) is a new parameter to represent waveform micro distortion. It is proposed to overcome the shortcomings of the traditional evaluation parameters, the normalized correlation coefficient (NCC) and the variation trend parameter. This proposal is based on the principle that two discrete waveforms are more similar if the ratio of their corresponding differentials is close to one. ADP is shown to be correct by power spectrum analysis. Simulation research demonstrated that ADP is valid for evaluating the effect on the de noised partial discharge signal by associating NCC with signal noise ratio.     

Design of portable noninvasive detecting instrument for arteriosclerosis

The existing detecting instruments for arteriosclerosis are usually expensive and bulky. To overcome their disadvantages, a novel portable noninvasive detecting instrument for arteriosclerosis based on advanced RISC machines (ARM) and WinCE is developed and its clinical assessment experiment is carried out. Its hardware platform is an embedded system. The pulse wave signals of radial artery and brachial artery are acquired by signal measurement circuit and transmitted to ARM processor. On the basis of arterial Windkessel model and oscillometric theory, pulse wave signals analysis is performed by custom-designed software based on LabVIEW for WinCE platform, and 11 arterial stiffness assess factors are calculated. Subject’s degree of arteriosclerosis is evaluated automatically by this instrument according to these factors. The results of clinical experiment show that the instrument can accurately evaluate degree of arteriosclerosis and keep good stability and reliability. The maximum relative error of stability is 4.37%, and the correlation coefficient with the consulted instrument is higher than 0.85 (P<0.001).     

基于机载CCD和ALS伪波形数据的山区地表分类研究

为利用机载激光雷达(Airborne Li DAR scanning,ALS)、结合高空间分辨率影像进行土地利用分类,提出一种利用统计高程分布曲线生成的ALS伪波形,结合点云强度信息和CCD影像RGB 3波段数据对山区复杂地表进行分类的方法,并验证了该方法对山区复杂地形下典型地物的分类精度。通过安徽黄山地区研究区数据分类结果与相同区域基于光学图像的Globe Land30全球分类产品的对比,验证了该分类方法的可行性和适用性。利用伪波形结合强度信息和RGB信息生成的分类特征曲线,采用神经网络分类方法(ANN)将研究区内地物分为农田、森林、水体、村庄4类。结果表明,研究区分类总体精度达到95. 22%,Kappa系数0. 919 2,较同一区域、同等分辨率的光学数据分类产品(总体精度79. 56%,Kappa系数0. 661 8)精度显著提高。     

液体食品处理用高压方波脉冲发生网络仿真

为了进一步提高脉冲电场食品处理的杀菌率,延长食品货架期,该文从脉冲发生器的波形和脉冲能量方面考虑,设计了一种合理有效的单极性方波脉冲形成网络。通过计算液体食品负载的等效电路,根据能量关系确定放电电容值,得到方波脉冲网络的各参数。然后,利用MATLAB中电力系统工具箱（Power System Block）模块对方波脉冲发生电路进行仿真,得到峰值为35 kV,波顶较平,上升、下降沿很陡的近似方波脉冲。仿真结果表明方波脉冲发生网络理论上的可行性,为食品处理用脉冲发生器的进一步改进提供理论依据。