独立子波函数和小波分析在单路含噪信号盲分离中的应用研究:模型与关键技术

本文提出了一种基于独立子波函数和小波分析的单路含噪混合信号的盲源分离新方法.首先分析了独立子波函数的组成原理,以及获得独立子波函数的方法;然后通过结合独立子波函数进入单路混合信号,使单路混合信号由一维向量转化成为多维向量;其次讨论了利用小波进行二次去噪和解决数据段顺序不确定性的问题,并且文中还给出了独立子波函数个数判定方法和相似相图;最后通过消除瞬态诱发耳声发射中伪迹的实验,验证了本方法的有效性和可行性.

基于数据融合的三段式心音身份识别技术

提出了一种新的基于多特征提取的心音身份识别技术。在分析心音信号特性的基础上,采用独立子波函数表征个体心音特征信息,通过建立"第一心音s1、第二心音s2和周期-功率-频率(T-P-F)图"的三段式识别模型和应用相似距离的模式匹配方法,以及采用单路心音信号多周期段的数据层融合和改进的D-S数据决策层融合算法,有效地实现了单路心音信号多特征提取的身份识别。另外还介绍了一种双听诊头的心声检测装置。实际实验结果表明,该方法具有很好的识别率和可行性。

大电子实验教学平台建设和教学方式的改革

实验教学是大学工科教育的一个重要组成部分,也是卓越工程师教育培养的重要环节。针对卓越工程师培养目标,建设了电子信息类大电子实验平台,形成了以"实验内容—教学方法—教学目的"为经,以"基础学科技能培养—综合设计能力训练—创新能力培养"为纬的多层次、立体化的"三横三纵"的实验实践教学体系,并且在此基础上详细讨论了4种教学方式:基础实验的工程化教学方式,创新实验的工程化教学方式,校企合作的实验室建设方式,实验教师团队的工程化建设方式,以及实验教学质量状态和效果的感知与评价手段。通过建立面向卓越工程师培养的大电子实验平台建设和实验教学方式的改革,有效地强化学生实践能力和自主创新能力,从而全面提升学生的综合素质。

一种不用先验知识的单路混合信号的盲源分离新方法

基于单路混合信号的分层技术,提出了一种单路混合信号的盲源分离新方法,它的特点是不需要利用先验知识.如何做单路原始信号的分层工作?它应该被分几层?通过对分层技术的深入讨论和加入一个参考信号,上述问题找到了很好的答案.并且文中给出了一种改进型圆周卷积数据等长度分层的方法和获取独立子波函数的技术;然后通过结合独立子波函数进入原始信号,使原始信号由一维向量转化成为多维向量,从而实现其盲分离;最后的分离实验,验证了本方法的有效性和可行性.

进程择优法及在心音深度信任网络中的应用

深度学习算法因其在自然环境下对大数据处理的优良特性已成为图像、语音识别方面的主流算法.为解决深度学习网络结构选择困难的问题,文中深入探究了深度学习网络的结构特性,提出了一种进程择优法来帮助深度学习网络结构的选择,可方便、快速地给出深度学习网络的优选范围.经实验验证,此方法在多种数据库下都有良好效果,方法具有一定的普适性.而心音作为一种生理信号,反映了人体心脏的跳动情况,与人体心脏的健康息息相关,在心音分类识别、健康鉴定中得到广泛的应用.文中首先使用进程择优法来优选、构建出一种心音深度学习网络,再以心音深度学习网络为核心,加入BP神经网络作为分类器,设计出了一种心音深度信任网络.该网络相比同类其它层次结构的深度信任网络拥有更低的误识别率,平均误识别率在10%左右.特别是将原系统优化为融合心音能量特征输入的心音深度信任网,其平均误识别率可下降到3%.文中的研究对于提高心音识别算法在自然环境下处理数据的能力具有积极的意义.

电工电子网络化教学系统

论述了建立电工电子网络化教学系统的目标、具体内容。

一种心音小波神经网络识别系统

设计一种心音小波神经网络识别系统,将心音特征抽取、有针对性的神经网络层次化架构和分类识别融合一体,以解决复杂条件下的心音分类识别问题。提出基于心音小波神经网络的识别模型,讨论如何构造心音小波和心音小波神经网络的方法,重点讨论在网络结构的隐含层中引入心音小波作为激活函数的算法,从而获得一种把心音的针对性学习和心音识别技术高度融合的心音小波神经网络识别系统。通过选取正常心音信号与早搏心音信号作为实验对象,验证了心音小波神经网络识别系统的有效性和实用性,并且通过与morlet和Mexican-hat小波神经网络识别系统相比较,证明心音小波神经网络识别系统在收敛性、算法速度上呈现明显的优越性。

基于四次方程的三角解研究非球对称动态黑洞的“类视界面”

给出了具有实用价值的四次方程的三角解正根公式 ,并以匀加速直线运动的Kerr黑洞为例 ,成功的研究了非球对称动态黑洞的“类视界面”。

一种新的人体运动强度检测方法的研究

据统计,在运动场所因心脏疾病突发导致人员伤亡的事件数量正逐年增加。为了正确评估人体在运动过程中运动强度的大小,使运动强度与个人健康控制在一个合理的范围,本文基于小波包分解对人体心音和心电信号的处理技术,利用小波包多分辨分析的特点,提出了一种小波包分解频带能量商的新方法,旨在将归一化能量结合到小波包分解当中,利用频带能量商作为检测人体运动前后心音、心电信号的生理参数;文中还给出了一种人体运动强度检测仪的实现方案。经实验论证本文所述人体运动强度检测方法分类识别效果好,硬件设备操作简单可靠,检测标准可调性强,能够很好地评估人体运动强度的大小,可以尽量避免因"过量运动"而导致心脏疾病突发事件的发生,防患于未然。

基于概率分布的符号熵在心音分析中的应用

心音信号是一种重要的人体生理信号,蕴含大量生理、病理信息。根据心音的特性提出了一种基于概率分布的符号熵算法,该算法突破传统均匀符号化的线性约束,一方面在第一心音幅值分布密集区域分配较多的符号,在稀疏区域分配较少的符号,减小数据冗余;另一方面在符号化过程中采用自适应方法决定符号集的大小,使得符号熵对心音数据的变化更加敏感,能够快速、灵敏捕捉心音信号中的非线性异常状态。由此不但可消除非平稳突变干扰和序列概率分布对熵值的影响,还能够自适应符号化。仿真实验结果表明,该算法具有显著的可行性和有效性,并且为心衰的无损快速诊断提供了一种新的思路。

运动与年龄对心音混沌特性影响规律的研究

研究心音混沌特征随着运动与年龄变化的规律。心音是一种非平稳的非线性信号,具有典型的混沌特性,利用自制的肩带式心音采集装置采集运动环境下和不同年龄段的心音信号,然后对心音信号进行相空间重构,给出在静息、运动中、运动后三种状态下的心音信号混沌吸引子,讨论运动与年龄对心音混沌特性的影响,重点分析心音关联维数的变化规律。实验结果表明:1运动前静息期、运动中期、运动后恢复期的心音信号关联维数具有显著差异性,长期运动会使心音混沌特征参数趋于相对稳定。2随着年龄的增加,受人体心血管系统衰老和病理性杂音的影响,心音信号关联维数呈下降趋势,衰老是心音混沌特性渐变为零的过程。

一种智能化协同教学系统的研究

基于校园网 ,研究建立网上智能化协同电工学教学系统 :“网上电工学CAI教室”、“网上虚拟电子电工实验室”、“网上电工学习题库”、“网上答疑教室”和“网上教学评估” ,提出了一些较新的实现方案。对于形成新的教学方式和教学手段 ,开拓校园网资源利用的新途径 ,具有良好的示范和启发作用。

电工电子实验课的3种实验模式研究

在省级精品课程——电工电子实验课的建设中,南京邮电大学电子科学与工程学院电工电子实验中心提出了3种行之有效的实验教育模式,以构建大学生多层次、多形式的实验课程体系。文中讨论了实验模式建设的指导思想,给出了学习形式灵活自选、实验内容综合创新、增强学生个性特征的虚拟实验教学模式;引导、合作、研讨创新实验模式和高效、环保的环保实验模式,详细论述了实验指导老师应扮演的角色和作用,分析了实验内容与国际化背景、社会背景等因素的相互影响。这对于建设、开拓新的实验教学模式,无疑具有一定的启发作用。

5种小波在心音信号处理中的分析与比较

小波分析凭借其特性,非常适合作为一种工具对心音信号进行分析处理。但由于不同小波各有其特点,导致处理效果存在一定的差别。文中特根据心音信号的特征构造一种小波,并与db5小波、bior5.5小波等4种小波进行比较。结果证明自构小波在进行心音去噪、分解重构以及分类上都有非常良好的效果。并进一步证明了根据一类信号的特点构造一种小波是提高分析效果的可行方法。

建设实践融合、创新拓展的新实验平台

为了培养具有探索精神、创新意识的学生,必须要构建相应的实验教学环境与资源。文中提出了"实践融合、创新拓展"的实验室建设新理念。以创新人才培养目标为导向,以创新实验内容为载体,建设以创新能力为核心的"电子设计与创新训练平台"。同时强调"教师、教材、教法"是实现实验室建设新理念的关键,教学环境与资源是实现实验室建设新理念的基础。

混沌混合信号欠定盲分离方法的研究

提出一种混沌混合信号欠定盲源分离的方法。首先讨论了混沌信号的特征,利用EMD对信号进行分层并且得到独立子波函数,然后把独立子波函数加入到单路混沌信号中从而实现混沌信号的盲分离;最后通过混沌信号的分离实验,证明了本方法的有效性和可靠性。该方法可以很好的检测系统或电路中是不是产生了混沌现象,进而采取相应的措施,利用或抑制混沌,对提高机器的使用寿命和电路的稳定性有很好的应用价值。

一种心音信号的源成分获取方法

文中介绍了一种利用同步采集的四通道心音来获取心音信号源成分的新方法。首先,详细介绍了心音的产生机制,并提出心音信号具有"分时产生"的特征;其次,根据心音在胸腔内部传播的基本特点,对心音在胸腔内部的传递过程进行了数学建模,提出了一种心音传播过程的数学模型;最后,根据模型的数学特点,以心音信号具有"分时产生"的主要特征为出发点,提出了一种针对四通道心音信号的信源分离方法,以获取心音的源成分。文中算法的目的是消除同步采集的四通道心音信号之间的相互影响,使获得的心音信号重新表现出了时间上的差异性、能量的集中性以及频谱的低频性等特征,从而得到心音信号的源成分。实验结果表明,文中所采用的算法能够较好地获得成分较单一的心音源成分:第一心音S1的4个主要成分以及第二心音S2的A和P成分,对分析心音的原始成分和产生机理具有积极的意义。

基于校院网的电工学教学改革探索

针对“电工学”教学内容和教学手段的改革，基于校院网，提出了“网上‘电工学’教学服务器”、“网上答疑教室”和“网上教学评估”等一些比较新的方案，对于开拓新的教学方式和教学手段，具有一定的参考作用。

基于WPT分层和独立子波函数的单路心音混合信号BSS新方法

提出了一种基于小波变换分层和独立子波函数的单路混合信号的盲源分离新方法。首先讨论了单路混合信号分离模型,以及如何利用WPT进行窄带分层和获取独立子波函数的技术;然后通过结合独立子波函数进入单路混合信号,使单路混合信号由一维向量转化成为多维向量,以实现其盲分离;最后通过心音信号的分离实验,验证了本方法的有效性和可行性。

工科电技术基础课程群建设的研究与实践

提出工科电技术基础课程群的建设和由“课堂教学+网络教学+纸质教材+CA I课件+常规实验+在线虚拟实验”构成的立体化教学体系的研究方案,对该方案的具体实施进行了详细的论述。