基于幅频联合分析法对肌肉疲劳状态下表面肌电信号时、频域变化规律的研究

目的:通过对肌肉疲劳状态下表面肌电信号(sEMG)的提取,利用幅频联合分析的方法探讨sEMG作为肌肉生理特征信号在疲劳发生过程中的变化规律。方法:5名健康男性左右手臂分别进行一次实验,实验过程中,手臂自然下垂,前臂抬起至水平,与上臂成90°角,前臂上悬挂重量为5 Kg的重物,使肌肉等长收缩8 min,采用英国BIOPAC公司生产的MP150及其肌电采集模块同步记录肌肉的表面肌电信号,使用The MathWorks公司的MATLAB7.0软件,在信号3min、5 min、7 min后各取20 s进行幅频联合分析。结果:sEMG随着肌肉疲劳状态的加剧,信号幅值平均值明显增大,功率谱密度发生变化,平均功率频率(MPF)、中位频率(MF)明显减小。结论:表面肌电信号的幅频联合分析法为进一步深入研究肌肉疲劳状态下表面肌电信号的变化提供了方法支撑和理论依据。

电力电子化并网设备激励下网络不对称故障分析的时变幅频对称分量法

随着电力电子化并网设备的大规模应用,电力电子化并网设备激励下的网络故障特征与传统同步发电机激励下的网络故障特征迥异,给电力电子化电力系统故障分析尤其是网络不对称故障分析带来了新的挑战。然而现有的故障分析没有充分认识到网络激励电压的时变幅频特征,更没有认识到网络故障点电压/电流的时变幅频本质,相关的时变幅频内电势激励下网络不对称故障分析的方法缺失。为此,该文提出电力电子化并网设备激励下网络不对称故障分析的时变幅頻对称分量法。首先,说明多样化设备内电势的时变幅频本质;然后,指出故障过程中网络电压/电流是由故障边界条件约束的时变幅频内电势激励下的非齐次线性微分方程组的解,并结合非齐次线性微分方程组解的形式和时域仿真说明时变幅频内电势激励下网络电压/电流的时变幅频本质;最后,提出电力电子化并网设备激励下网络不对称故障分析的时变幅频对称分量法,并结合仿真进行验证。所提的时变幅频对称分量法可用于电力电子化并网设备激励下的网络不对称故障分析,为电力电子化电力系统中电气设备设计与选型、继电保护装置配置与参数整定以及事故分析提供重要的理论依据。

幅频捷变跟踪算法在心音分析中的应用

应用幅频捷变跟踪算法［１］（ＷＡＴ）分析心音信号。首先通过仿真信号讨论信号死区噪声对信号分析的不良影响及消除方法；然后将此算法应用于心音信号处理，可望为心脏病临床诊断提供完整、直观、量化的诊断依据。

变压器绕组频率响应数据的图块频点分析法

频率响应分析法是诊断电力变压器绕组变形的重要方法。经验丰富的专业人员通过对频率响应数据图谱的定性分析,可以较准确地判断绕组变形。文中首先对频率响应数据的定性分析方法进行了总结;然后根据频率响应数据定性分析的特点,将数学形态学引入频率响应数据分析中,研究了频率响应数据幅值差异的量化分析方法,定义了频点域的概念,将频率响应数据的极值点分为匹配极值点、偏移极值点、缺失极值点和多出极值点,研究了频率响应数据极值点的量化分析方法;最后提出了频率响应数据的图块频点分析法,将频率响应数据图谱定性分析的要点用数学的方式表达出来,实现了对频率响应数据的量化分析。经过实例验证表明,该方法可以取得较好的诊断效果。

联合多幅多相差分制在衰落信道下的性能分析

本文研究了联合多幅多相差分调制方式—ARDPM在衰落信道下及不同多谱乐频移时的性能,并通过计算QAM系统和ARDPM系统在不同多谱勒频移时的误码率上界,对两个系统的性能进行了比较。在多谱勒频移较小时,ARDPM系统的性能优于QAM,但是随着多谱勒频移的增大,ARDPM系统的性能将迅速恶化,此时QAM系统的性能将优于ARDPM。最后本文给出计算机的理论计算曲线和实际的仿真结果。

联合时-频分析在瞬变电磁测深信息解释中的研究

近年来,联合时-频分析(JTFA)由于能在时间域和频率域同时表示信号的能量分布,比传统的傅立叶变换(FT)有更多优势,故被广泛地应用到很多方面.本文首先论证了将其应用于电磁测深信息处理的意义所在,以及它用于普通信号处理和电磁测深信号中的区别.然后,将联合时频分析中的一种-GABOR变换应用到瞬态响应电动势曲线的处理中,取得了较为满意的结果.最后对联合时-频分析(FTFA)进一步应用于电磁测深的信息处理做了一些展望.

有耗分层媒质上瞬变电磁测深的联合时-频解释

时 -频分析是信号分析中非常有力的工具 ,近年来在处理非稳态信号方面获得了很大的成功。本文将联合时 -频分析 (JTFA)用于处理地球物理勘探中具有扩散性质的瞬变电磁场信号。首先用数字滤波和逆拉氏算法模拟了分层大地表面上中心回线装置的瞬变响应 ,然后用Gabor展开研究它们的时 -频谱 ,结果将地层序列成功地区分开来 。

基于JASA的肘关节等长收缩肌肉疲劳评价模型

指在分析肘关节在不同负载下等长收缩肌肉状态变化,提出基于幅频联合分析(JASA)肘部肌肉疲劳评价模型。通过采集6名测试对象在20%、40%、60%最大自主收缩力(MVC)下的肘关节等长收缩的表面肌电信号(sEMG),提取信号时域特征均方根(RMS)和频域特征中位频率(MF),并对其线性回归分析提取特征斜率输入模型进行肌肉疲劳评价。为解决JASA缺少任务过程中的肌肉状态变化趋势信息和不同时间窗口影响疲劳评价结果的问题,提出一种递增时间窗口和一种基于统计学参数P值的最优时间窗口判断方法。实验结果显示,肌肉疲劳期时长和肌肉疲劳速率与负载成正比,中负载下肌肉处于疲劳期的时间占整个任务时间的9%,高负载下占41%。高负载下肌肉疲劳速率是中负载的1.53倍。不同负载下两种特征变化趋势和响应速度表现各异。RMS变化趋势在不同负载中基本一致且响应迅速。中低负载下MF响应缓慢,高负载下MF响应迅速表现出先升后降趋势。该肌肉疲劳评价模型能有效的对三种负载下的肌肉状态进行判断,在预防肌肉疲劳和舒适性评价方面具有良好的前景。

Winkler地基上有限长梁的组合共振响应分析

基于Winkler地基模型及Euler-Bernoulli梁理论,建立了两个横向激励共同作用下Winkler地基上有限长梁的组合共振模型,运用Galerkin方法和多尺度方法求得组合共振幅频响应方程,进而研究地基刚度、弹性模量、黏滞阻尼、外激励幅值等主要参数对其幅频响应曲线的影响。研究结果表明:增大地基刚度、弹性模量、黏滞阻尼或减小外激励幅值均可减小梁的响应幅值。黏滞阻尼的变化对影响的共振区域并无影响。

基于sEMG-JASA的脊柱手术器械操作肌肉疲劳度测评

基于时频联合分析法(JASA),开展基于表面肌电信号的脊柱手术器械上肢操作肌肉疲劳评估研究,完成脊柱手术器械优化前后操作舒适性的对比测评。共招募17名受试者分别采集其肱桡肌和肱二头肌的表面肌电信号,选取5种优化前后的手术器械进行数据对比,基于RMS和MF特征值计算相同任务下各组器械的操作疲劳时间占比。结果表明完成相同操作任务时,优化前手术器械的操作疲劳时间显著高于优化后器械(P<0.05);操作同一器械,肱桡肌和肱二头肌疲劳状态无显著性差异(P>0.05),这为手术器械的人因学设计及疲劳损伤防护等提供客观数据及参考。

面向地铁低头族的颈部疲劳sEMG-JASA评价模型

随着社会的发展地铁低头族已经在地铁上随处可见,为研究地铁低头族颈部肌肉疲劳与低头时间的变化关系,本文基于幅频联合分析法提出颈部肌肉疲劳评价模型。实验中共招募10名参试人员分别采集其颈部肌肉的表面肌电信号,利用疲劳联合分析模型对不同时间段内颈部肌肉的疲劳程度做出比较。实验结果显示,斜方肌和头夹肌的通道中中位频率值处于下降趋势,而均方根值处于上升趋势,说明肌肉产生疲劳并随着低头使用手机时间的增加颈部肌肉疲劳程度逐渐增加。该实验验证了疲劳评价模型的有效性,模型可对乘客发出疲劳提醒,帮助乘客形成良好的行为习惯,为开发智能穿戴系统提供依据。

放大电路频率特性—复频域分析法(续)

二、网络函数的极点、零点和波特图的联系《电路分析基础》(李瀚荪编)第十一章P186～P207及《模拟电子》第二章P127～P144都介绍了正弦稳态响应函数H(jω)的幅频和相频波特图的渐近线近似作图法。现在可把上面介绍的H(s)的极点、零点与渐近线近似的波特图建立确定的对应关系了。设某小信号放大电路的电压增益函数A_v(s)

XLPE电力电缆局部放电定位技术研究

局部放电检测是评估电气设备绝缘缺陷的有效手段,被广泛应用。文章分析了局部放电信号在XLPE电力电缆中传播与衰减特性,对三种局部放电定位技术(时域反射法TDR、到达时间分析法ATA、幅频映射法AF)进行了对比研究,结果表明:时域反射法适用于短电缆系统,通常用于停电检测;后两种方法适用于长电缆系统,且均能实现带电检测。和到达时间分析法相比,幅频映射法定位精度较低,但可以在每个测试点独立工作。降低了测试复杂程度,在实际工作中较容易实现。

基于sEMG的静态坐姿肩部斜方肌疲劳研究

肩部肌肉疲劳是静态坐姿工作人员中普遍存在的职业健康问题，明确工作人员肩部肌肉出现不同状态的时间有利于预防静态坐姿工作人员肩部疾患的发生。利用表面肌电信号（surface electromyographic，sEMG）实验分析法，对20名无肩部疾患大学生志愿者的斜方肌部分进行无侵入性肩部肌肉信号实时监测。分析中位频率和肌肉电活动水平随时间变化的斜率情况，结合频谱振幅联合分析（JASA）方法确定了工作人员在工作过程中肌力增加，减少，恢复和疲劳四个状态的对应时间。实验表明在整个工作过程中肌力的增加是围绕着其他几类状态反复出现的，工作人员在工作到80—90分钟进入疲劳状态，持续疲劳一段时间后，肌力先增后减，从而发现其可能是造成静态坐姿肩部肌肉疾患的原因之一。

远红外面料运动裤缓解下肢运动疲劳的效果

为了探究远红外面料运动裤对运动疲劳的影响,分别选择1条普通运动裤和3条不同远红外面料运动裤,在受试者穿着时测试其肌电信号,分析肌电信号的二维核密度分布判定运动肌肉的状态等级,使用方差分析和样本T检验分析4条运动裤的差异性。结果表明:远红外面料运动裤具有缓解运动疲劳的作用,其作用效果排序依次为远红外锦纶运动裤>远红外涤纶运动裤>远红外腈纶运动裤>普通运动裤;面料成分对肌肉状态等级值有显著影响,运动肌肉对肌肉状态等级值无显著影响;不含远红外面料运动裤与含远红外面料运动裤对缓解运动疲劳存在显著差异;远红外锦纶运动裤与远红外腈纶运动裤对缓解运动疲劳存在显著差异。

单自由度汽车悬架系统非线性振动特性研究

建立路面随机激励作用下汽车悬架系统单自由度模型,使用同伦分析方法研究汽车非线性振动特性,将结果与数值解进行对比和比较,证明了同伦分析法对汽车悬架系统研究的有效。为悬挂系统参数的优化提供了理论基础,也为悬架系统未来的改变和发展提供了更为有利的理论数据和理论结果,提高了我们对汽车悬架系统单自由度的认识。为提高汽车悬架系统性能提供了依据。

sEMG技术在评价运动性疲劳方面的方法及应用

通过文献综述法简要总结了表面肌电技术的原理特点和影响因素 ,介绍了表面肌电图评价疲劳的机理和主要研究方法 ,并对这项技术在评价疲劳领域的前景进行展望。结果说明 ,表面肌电技术因其评价手段的多样性、评价结果的准确性以及安全无创的操作性等诸多优势 ,势必将成为监控运动性疲劳的重要手段 ,在体育科研领域有着广泛的应用前景。