用负熵最大化小波实现强噪声下的语音识别

针对高噪环境下语音识别的困难,以独立分量分析和小波理论为基础,提出一种负熵最大化小波语音降噪预处理新方法,对不同种类和不同输入信噪比的噪声设计了试验,结果表明在低输入信噪比情况下本方法的优越性,此结论对高噪环境下的信号分析和语音识别具有重要意义。     

立体栖架散养蛋鸡行为加速度信号降噪方法比较分析

针对采用姿态传感器监测散养蛋鸡行为过程中存在加速度信号易受噪声干扰,不同行为加速度信号特征尚不清晰的问题,以立体栖架散养蛋鸡的三维空间行为为目标,在构建蛋鸡穿戴式行为监测系统,获取不同行为加速度信号的基础上,研究小波阈值、CEEMDAN、CEEMDAN结合小波阈值对加速度信号的降噪效果,分析蛋鸡6种典型行为活动的加速度信号特征。结果表明:1)小波史坦无偏似然估计(Rigrsure)阈值的降噪效果更好,降噪后信号的信噪比(SNR)为17.613 2,均方根误差(RMSE)为0.045 0;2)根据X、Y轴加速度标准差分布特征,可将蛋鸡三维空间行为活动强度由低到高分为趴卧和站立、采食和饮水、行走、跳跃4类,各类行为活动的加速度信号标准差差异极显著(P<0.001)。本研究表明,小波Rigrsure阈值法在对蛋鸡空间行为活动加速度信号进行降噪的同时可以保留更多的有效信息,可根据加速度标准差对蛋鸡典型行为的活动水平进行分类识别。     

L型结构木材中声发射信号传播特征

针对木材结构尺寸及介质改变对应变能传播的影响,研究应力波在变结构的L型试件中的声发射（acoustic emission,AE）特性。首先,参照ASTM-E976标准,在樟子松L型试件表面不同位置产生AE源,并利用采样频率为500 kHz的AE采集系统获取试件表面4个固定位置的AE信号。其次,依据小波分析原理对原始AE信号进行降噪并重构AE波形,进而研究木材结构变化对AE信号频域特征的影响。最后,基于对比分析,研究空气介质对于信号传播特性的影响。结果表明,当AE源位于锯材处时,信号以纵波和横波混合的形式单向传播,木材的结构变化主要影响低频信号成分,使得信号呈现高频带分布;而空气介质对于其时频域均有显著影响;当AE源位于薄板时,木材结构变化、传播路径及空气介质对于AE信号时频域特性均有显著影响。     

基于小波神经网络的穆棱河作物生育期径流预测

为提高研究精度,在基本的小波神经网络基础上改变隐含层节点数选取方法,降低基本方法随机性和盲目性。将改进的小波网络与人工神经网络进行对比分析。结果表明,小波神经网络改进方法更适合穆棱河流域径流预测。     

Climatic oscillations and tuna catch rates in the Indian Ocean: a wavelet approach to time series analysis

We analysed the influence of climatic oscillations [based on the Indian Oscillation Index (IOI)] on monthly catch rates of two tropical tuna species in the equatorial Indian Ocean. We carried out wavelet analysis, an efficient method of time series analysis to study non‐stationary data. Catch per unit of effort (CPUE) of bigeye tuna was computed from Japanese longline statistics from 1955 to 2002 in the equatorial Indian Ocean and CPUE of yellowfin tuna was derived from industrial purse seine statistics from 1984 to 2003 in the Western Indian Ocean. Wavelet analyses allowed us to quantify both the pattern of variability in the time series and non‐stationary associations between tuna and climatic signals. Phase analyses were carried out to investigate dependency between the two signals. We reported strong associations between tuna and climate series for the 4‐ and 5‐yr periodic modes, i.e. the periodic band of the El Niño Southern Oscillation signal propagation in the Indian Ocean. These associations were non‐stationary, evidenced from 1970 to 1990 for bigeye, and from 1984 to 1991 and then from 1993 to 2001 for yellowfin. Warm episodes (low negative IOI values) matched increases of longline catch rates of bigeye during the 1970–1990 time frame, whereas the strong 1997–1998 warm event matched a decrease of purse seine catch rates of yellowfin. We discussed these results in terms of changes in catchability for purse seine and longline.     

1952—2017年出山店水库上游降水时空变化

为了探究出山店水库上游流域近65 a来降水的时空变化特征,基于出山店水库上游流域13个雨量站1952—2017年的逐日降水资料,运用气候倾向率法、Mann-Kendall趋势检验、Morlet小波分析和反距离权重IDW插值法等多种方法,研究了降水的年际变化、周期性与空间分布特征。结果表明:(1)流域1952—2017年多年平均降水量为1 028.3 mm,年降水量的气候倾向率为-20 mm/10 a(p<0.05),呈显著下降趋势,从季节上看,春、夏、冬降水随时间变化呈现减少趋势,秋季的降水呈现增加趋势;(2)年降水量呈现南高北低的空间分布,而年降水量的气候倾向率的变化趋势则与之相反;(3)流域降水量变化呈现20 a左右的第一主周期,同时流域的周期性变化也存在一定的空间分布特征。近65 a来,出山店水库上游年降水量变化趋势为先增加后减少,在整个时间域上有显著的下降趋势,并呈现20 a左右的周期性变化。     

基于Daubechies小波分析的汽车电控发动机失火故障诊断信息提取

采用Daubechies （dbN）小波分析方法,对汽车电控发动机的瞬时转速信号进行降噪处理与分析.应用Matlab中的一维小波分析函数,对汽车电控发动机瞬时转速信号进行不同阶数和层数的拟合效果分析,并确定出使原始转速信号失真较小的拟合消失矩阶数（10阶）和层数（3层）;基于发动机瞬时转速的平均值M、瞬时转速的标准差Sd、变异系数作为特征值以及发动机转速数据频率分布图的特点,对电控发动机产生失火状态的故障识别的明显性进行比较.研究结果表明,常用的发动机失火故障的诊断仅是利用断缸法识别转速的变化,而采用dbN小波分析方法可以有效的提取明显表征电控发动机失火故障状态的变异系数及发动机转速数值主频分布特点等信息,可进一步增强对失火故障的识别程度和诊断的准确性.     

河北省三大棉区气候周期及突变特征分析

利用河北省棉区1961—2010年15个站点逐日气象资料,分析了河北省不同棉区气候周期振荡及突变点,结果表明：不同棉区棉花全生育期气温、降水、日照均存在多个时间尺度的周期变化特征,交替现象明显;全生育期平均气温年代际以及年际主要周期：冀南、冀中棉区为20～22 a、9～10 a、5～7 a,冀东棉区为22～24 a、11～14 a,全生育期平均气温升高明显,在1996年发生了突变,转入气温相对较高期。全生育期降水主要周期：冀南棉区为14～15 a,冀中、冀东棉区为22～24 a、8～10 a。全生育期日照存在9～10 a振荡周期,且1986年前后发生突变,转入相对偏少期。     

拖拉机驾驶员颈部疲劳的肌电评价

为了了解拖拉机驾驶员颈部疲劳状况,该文在模拟拖拉机倒车作业的基础上,对驾驶员颈部胸锁乳突肌的表面肌电信号进行了测试,选取积分肌电值、平均功率频率、小波分解系数等特征量对肌电信号进行时域、频域以及时频域分析。结果表明：拖拉机驾驶员颈部疲劳后胸锁乳突肌的积分肌电值、平均功率频率、小波分解系数都降低,疲劳前后各特征量存在显著性差异（P＜0.05）,这些特征量都可以有效评价拖拉机驾驶员的颈部疲劳。     

水稻锌污染胁迫的光谱奇异性分析

通过研究锌污染胁迫下水稻的光谱奇异性特征来诊断水稻锌污染水平。根据试验区水稻各个生长期的ASD实测高光谱数据和同步获取的作物与农田土壤重金属含量2 a田间试验数据,利用Daubechies小波系中的“Db5”小波函数对锌污染胁迫水稻的350～1 300 nm光谱波段进行5层小波分解,并利用奇异范围、奇异幅度和奇异指数等参数对水稻光谱奇异性进行定量计算与分析。结果表明,“Db5”小波函数分解的第5层小波系数能精准探测水稻光谱的奇异性,其奇异范围集中在480～850 nm波段范围;奇异幅度从出苗期到分蘖期迅速增加,并达到最大值,在随后的分蘖期→拔节期→开花期→成熟期逐渐减少;奇异指数从出苗期→分蘖期→拔节期→开花期→成熟期逐渐增加;水稻叶片锌含量与奇异幅度及奇异指数之间存在较强的相关关系,其决定系数（R2）为0.8445,均方根误差 （RMSE）为5.60。光谱奇异性能有效地诊断并定量分析水稻锌污染胁迫状况,从而为作物重金属污染胁迫监测提供重要参考。