小波谱在舰船地震波场分析中的应用

舰船地震波信号是一个非平稳过程,以傅里叶变换为基础的传统谱分析方法已经难以发挥作用。小波变换因其在时-频域都具有表征信号局部特征的能力而成为非平稳信号分析的有力工具。提出了小波谱、小波相干系数用于舰船地震波信号的处理方法。由于Morlet小波所具有的优势,选用Morlet小波作为母小波进行小波分析,得到舰船地震波信号的时频特征。通过对实验数据的分析对比体现出小波谱良好的时频定位能力,表明小波谱适于信号特征的提取,并优于传统谱分析。

船舶地声信号相干分析方法

低频声波与海底交互耦合使海底成为有效的地声传播路径,利用船舶地声信号可以实现目标的探测定位。传统傅氏变换因时间序列平稳性假定的局限性已不适合于非平稳地声信号的分析,小波变换将时间序列扩展至时频空间,使小波变换具有良好的局域性和逼近性。借鉴傅氏变换的形式,定义小波谱和小波相干系数并对船舶地声信号进行分析,在时频域直观地展现了信号间的关系。数据分析表明:水声信号和地声信号在2.5-50Hz频带内是相干的,是同一声源发出的不同路径传播的相干信号,相应的SCR(信号耦合比)值随频率增加先减少后略微增加,同时体现出小波谱和小波相干系数是一种有效的分析信号相干性的方法。

经穴电刺激诱发的脑-肌电信号相干性研究

为探索自主动作和穴位电刺激诱发的大脑皮层活动与肌肉收缩之间的功能耦合作用,设计穴位电刺激和自主动作两种实验模式,分别采集对应的脑电信号和表面肌电信号,对信号进行预处理得到纯净的诱发脑电和肌电信号.然后进行小波变换,获得信号的小波谱和小波交叉谱,计算小波相干系数,分析脑电和肌电信号的时-频相干特性.结果表明：穴位电刺激诱发的脑-肌电相干性主要集中在15~25 Hz信号频段,对应于大脑β节律;而自主动作下的脑-肌电相干性集中在30~36Hz频段,对应于大脑γ节律;不同导联的脑-肌电信号相干特性,表明穴位电刺激诱发的腕部肌肉动作与对侧大脑运动区相干性最强.该研究为运动功能康复和智能假肢开发奠定了基础.