公共场所异常声源定位中时延估计方法研究

HB(Hassab-Boucher)加权广义互相关(generalized cross correlation based on HB weighted function,GCC-HB)是常用的时延估计方法,在环境为弱高斯噪声情况下,可获得较为精确的时延估计值用于声源定位。通过分析认为,通常公共场所异常声音是一种短时信号,背景噪声主要为粉红噪声与脉冲噪声,符合分数低阶α稳定分布(fractional lower order alpha-stable,FLOA)。在此背景噪声的低信噪比环境下,GCC-HB方法的时延估计性能急剧下降。为此,提出基于反正切变换的改进GCC-HB的时延估计方法(improved GCC-HB method based on arc tangent transform,ATAN-IHB)。该方法首先对加噪信号采用反正切变换抑制噪声中尖峰脉冲的影响,然后结合每帧的信噪比对HB加权函数进行改变,并由多帧HB加权后的峰值确定出时延估计值。理论分析和计算机仿真结果表明,所提出的方法即使在低信噪比的环境下,也可以获得比较满意的时延估计值,具有一定的实用性价值。

基于超声射频的植物茎体水分无损检测方法研究

对植物茎体水分进行实时无损的在线检测成为研究植物水分生理活动的热点之一。本文提出一种基于超声射频回波技术的植物茎体水分实时无损在线检测方法,该系统硬件由超声探头、超声射频发射接收器、数据采集卡和计算机组成;软件由Lab VIEW平台开发完成。通过系统获取有机溶液超声回波速度,仿真植物茎体含水率;以杨树截断样品为对象,分析其茎体吸水过程的含水率变化与超声回波速度变化的相关性,平均决定系数为0.98;以活体立木白玉兰为检测对象,完成其茎体超声波日变化检测,最高超声回波速度出现在14:00,最低值出现在22:00。实验表明超声回波速度与植物生理变化特性相符。同时,本文通过茎体样品及活立木的超声检测,验证了该方法可有效反映植物茎体轴向、径向及不同树种的结构差异,为植物茎体水分的检测提供了一种携带茎体结构特性的检测方法。