信号长度对基于心率校正心率变异性分析准确性的影响

目的 观察信号长度对基于心率校正心率变异性(heart rate variability, HRV)分析结果的影响,探索获得准确HRV分析所需采集信号的最短时间长度。方法 采集2017年5月至2019年11月在陆军军医大学第一附属医院体检或就诊的116名正常对照者和72名肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy, HCM)患者的24 h心电数据,运用基于心率校正的HRV方法计算临床常用的9个指标。以24 h结果为标准,对比3种信号长度(5、30、60 min)计算结果的准确性和可靠性。结果 用基于心率校正的HRV方法对3种长度的信号进行分析,HCM患者的9个HRV指标均显著低于正常对照者(P<0.05)。当信号长度为5、30和60 min时,随着信号长度的增加,HRV结果和24 h结果的相关系数逐渐增大,分别为0.36±0.22、0.76±0.14和0.97±0.04 (P<0.05),和24 h结果的相对误差逐渐减小,分别为(28.09±22.96)%、(7.78±4.78)%和(3.27±1.79)%(P<0.05),受试者工作特征曲线下面积逐渐增大,分别为0.75±0.04、0.87±0.08和0.89±0.08 (P<0.05)。结论 短时HRV分析对HCM患者风险评估结果的准确性随信号长度的减小而降低。当使用基于心率校正的HRV分析方法时,获得准确结果所需采集信号的最短时间为60 min。

对信号长度不敏感的瞬态信号检测方法

针对检测未知长度瞬态信号时累积和方法性能下降的问题,提出对瞬态信号长度不敏感的累积和检测方法.首先建立信号长度失配累积和方法检测模型,然后比较了该方法和常规累积和方法在长度匹配和失配情况下的理论和仿真检测性能,并利用海试单通道波束形成后数据对两种方法进行了比较.结果表明,本文所述方法对未知长度瞬态信号检测性能稳定,且优于长度失配时的常规累积和方法.

信号长度与基于信道估计的信号分离精度研究

介绍一种以相关分析为基础的信道参数估计方法,引入信号长度比概念,通过对不同长度比条件下的信号进行实验发现,信道参数估计精度与信号长度比之间近似为指数函数关系;当信号长度与信号周期之比不小于2时,可实现工程应用中的高精度信道参数估计。研究结果也适合相关值计算及基于相关计算的时延估计、信号匹配等算法的精度分析。

有限长度信号Mallat算法的边界延拓方法

处理有限长度信号时需要对其边界做某种延拓处理。本文在对Mallat算法分析的基础上,研究了有限长度信号Mallat算法中常用的4种边界延拓方法,并详细推导了4种边界延拓方法实现小波变换的一般过程。详细讨论了对称延拓中的2种延拓方式,分别就滤波器长度和信号长度为奇数或偶数的情况进行了研究。在周期延拓和对称延拓中,为了使多级分解与重构顺利进行,引入一个二元标示序列,使得小波变换便于编程实现。最后以bior4.4双正交小波给出实例,计算结果表明,在保持信号长度不变的情况下,按本文延拓方法能实现完全重构。

基于小波变换的有限长度信号的分解与重构算法

针对Ｍａｌａｔ的小波分解与重构的塔式算法，具体地对有限长度信号提供了一种小波分解与重构的算法，该算法仅利用了有限个小波基，无需对信号进行周期延拓。

有限长度信号正交小波变换的若干问题的探讨

本文讨论了有限长度信号的正交小波变换在实际应用中的边界延拓方式及其计算复杂度,提出了一种正交小波变换的精确重构的方法。数值计算的实例表明了我们所提出的精确重构方法是有效的。

杜芬振子检测弱信号的时频积数值分析

杜芬振子能有效检测出淹没在噪声中的周期信号,并且对噪声具有免疫力,驱动信号数据长度对于提高振子检测性能具有重要意义。现有文献使用较长的待测信号驱动杜芬振子,需要进行大量的运算。针对此问题,研究了杜芬振子能检测的最短信号以及不降低检测性能同时计算量小最佳信号长度。研究发现,杜芬振子能检测的最短信号及最佳信号长度与待测信号的时频积有关,本方法采用待测信号时域长度与角频率的乘积即时频积(TF)为衡量指标,并以此鉴定杜芬振子的检测性能:最短信号在37 rad<TF<38 rad时取得,最佳信号长度在260 rad<TF<280 rad时取得。

转子式流速仪信号感测机构机件位置的调整

转子式流速仪传讯感测机构产生信号时,感测机构机件的相对位置会影响信号长度及稳定连续性,也会对流速仪的旋转造成一定的阻力,在低速检定或使用流速仪过程中,该阻力对流速仪的灵敏度影响较大。依据转子式流速仪在直线静水槽中的检定和实际使用经验,分析了流速仪信号长度及产生阻力的原因,提出了调整流速仪信号长度的方法,以确保流速仪信号稳定连续,减小对流速仪灵敏度的影响。

不同环境下瓶鼻海豚click信号及仿真分析

瓶鼻海豚click信号具有较高的分辨率和抗混响性,但国内对其研究和应用仍然不足。利用宽带高频记录系统,对瓶鼻海豚在水池环境近距离目标以及自然环境下产生的click信号进行记录。经过统计和对比分析,瓶鼻海豚在水池环境下产生的click信号相比于自然环境下产生的click信号,信号长度更长,频率更低,带宽更窄。建立并利用瓶鼻海豚click信号的波形简化表达式,对仿生瓶鼻海豚click信号的模糊函数开展进一步仿真分析,结果表明,自然环境下的瓶鼻海豚click信号信号长度更短,有利于目标的分辨;水池环境下的瓶鼻海豚click信号,峰值频率更低,频带更窄,有利于抗混响。

卷积型小波包变换及其快速算法

经典的小波包变换会使分解序列的长度递减,这在某些领域并不是很有利。为了解决这一问题,本文提出了卷积型小波包变换算法,利用这种变换,不管信号被小波包分解多少层,分解得到的各频道序列长度始终与原始信号一致。文中推导了卷积型小波包的正变换和逆变换的快速算法,并以对一个实际信号的处理为例,与经典的小波包分析结果进行了比较,它们的效果是一致的,但是卷积型小波包却免去了重构这一过程的手续。

基于液压伺服阀动态特性辨识的混沌遗传算法

在混沌优化算法与遗传算法的基础上 ,提出了一种新的混沌遗传优化组合算法。该算法能够解决传统上用伪随机信号进行系统辩识时参数选择的不确定性问题。

互相关运算中的两个关键问题研究

互相关运算可以计算两个信号之间的时间差。但是,当两个信号的长度不相等时,如何得到正确的结果,以及如何提高互相关运算的时间分辨率是应用中的两个关键问题。本文通过理论分析和Matlab仿真进行研究。进行互相关运算的序列可以不相等,但为了得出正确结果,其长度之差必须小于一个周期。为了提高时间的分辨率,应该对互相关的结果进行插值。

基于MATLAB的维纳滤波器的设计

滤波是信号检测与处理中的关键技术之一,维纳滤波是最佳线性滤波法。研究维纳滤波原理,提出维纳滤波器的一种设计方案,给出影响维纳滤波其性能的主要参数,并对所设计滤波器进行性能分析。

频率分辨率的研究

频率分辨率对信号的Fourier频谱分析有重要意义。对信号Fourier变换的频率分辨率进行了研究,将信号Fourier变换频率分辨率的估计问题建模为一个优化问题,并建立了相应的优化模型。为了求解该模型,研究了最小可分辨频率差问题,导出了最小可分辨频率差的下界。进一步,得到了该优化模型的解,从而给出了信号Fourier变换频率分辨率的精确估计。研究证明,如果信号的观测时间是T,那么信号Fourier变换频率分辨率为1.6355/T。仿真实验的结果证明了结论的正确性。

基于最小能量泄漏的时延估计法

时延估计(TDE)是阵列信号处理中的一项关键技术,其目的是估计出同源信号到达不同传感器时,由于传输距离不同而引起的时间差。广义互相关法是应用最广泛的TDE算法之一,因其抗噪性能较弱,其应用受到了一定限制。当信号为非周期或随机信号时,TDE精度与互相关运算所采用的数据长度有关,长度越长,其精度越高,但其计算量也越大。本文首先采用最小能量泄漏准则,对两信号最小泄漏信号长度进行估计,使参与后续运算的数据最具有代表性,之后构建能量相关系数函数,形成了基于最小能量泄漏的时延估计法。最后通过实验仿真分析,与广义互相关时延估计法进行对比,得出该方法具有较高的时延估计精度和很强的抗噪性。

地球同步轨道寄生SAR系统的若干关键技术研究

地球同步轨道寄生SAR系统是利用地球同步轨道卫星传输的通信、导航等信号作为非合作照射源的一种双基地雷达系统,具有长时间观测目标区域、抗电子干扰、成本低等优势,有良好的发展前景.本文针对地球同步轨道寄生SAR系统发射源信号为连续随机信号且卫星航迹精确位置未知的特点,分析了脉冲重复周期和信号加窗长度的选取,研究了信号加窗后的满带宽、距离向信杂比问题以及卫星航迹的精确反演.最后,根据上述关键技术的研究分析,仿真实现了地球同步轨道寄生SAR系统成像.

时间压缩器及时间压缩相关器频谱探讨

本文用简单的延迟定理和取样示波原理(时间扩展),推导出时间压缩器及时间压缩相关器输出谱表示式。在工程计算中,可以利用这类相关器作频谱分析和信号检测。

基于强化学习的自适应干扰波形设计

针对传统干扰算法无法适应信号环境变化的问题,提出将Q-Learning算法与“切割”假设法相结合应用到干扰波形设计中,使干扰波形能够达到自适应雷达信号长度变化的效果。该算法主要针对雷达检测环节进行干扰,其中采用恒虚警概率(constant false alarm rate,CFAR)作为环境交互模型,通过强化学习自适应地调整间歇采样信号的采样时间与转发时间,在此基础上对未知长度雷达信号进行“切割”处理以达到最佳干扰的目的。最后进行仿真,实现了对未知雷达信号的干扰。仿真结果表明:在信号模型不定的条件下,强化学习算法在决策时可以充分利用历史数据,相对于传统算法,强化学习算法可以达到更好的干扰效果。

非线性过程中求最大熵谱的选阶问题的探讨

本文用线性过程推导出的最大熵谱公式和Burg谱估计法求自回归系数,对短时间序列的非线性的有噪声的谐波过程求最大熵谱。首先用已知频率的谐波加噪声的模拟信号,寻求获得这类过程的短时间序列数据求最大熵谱的规律;然后使用这些规律于真实过程求最大熵谱,求出的周期与实际周期吻合。同时本文还给出这类过程的较长时间序列数据求最大熵谱的经验取阶规津。

激光扫描仪测量天线结构变形研究进展

激光扫描测量方法具有快速、自动和非接触等优点,但是测量精度在毫米量级。综述了激光扫描仪在天线结构变形测量中的应用,它可以对望远镜的焦距及信号路径长度变化、VLBI参考点的稳定性和面板错位等进行有效测量。同时介绍了提高系统测量精度的关键技术,包括2面测量和现场标定等测量手段,简化点云、增加修正系数和正交距离回归等数据处理方法。这些方法和结果可为高效测量射电望远镜天线结构的变形提供参考。