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基于宽带相干信号子空间方法的超声导波长骨评价
1
作者
周鲜成
李鹏飞
+2 位作者
李杰
李义方
他得安
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期166-176,共11页
超声导波对长骨的生物力学特性敏感,已经广泛应用于长骨的健康评价。由于骨骼的高衰减特性,准确估计长骨中宽带相干导波信号的频散模式,进而准确反演长骨材料特征参数,是骨超声领域的一个研究热点和难点。本文提出了一种基于宽带相干信...
超声导波对长骨的生物力学特性敏感,已经广泛应用于长骨的健康评价。由于骨骼的高衰减特性,准确估计长骨中宽带相干导波信号的频散模式,进而准确反演长骨材料特征参数,是骨超声领域的一个研究热点和难点。本文提出了一种基于宽带相干信号子空间的导波波数估计方法,高精度提取导波频散模式;在此基础上,应用具有全局优化特性的蚁群算法从导波模式中估计长骨材料参数,成功实现了对长骨状况的定量评价。仿真和离体实验(2块仿真样本和2块离体牛骨)共同验证了方法的有效性,实验频散与参考频散之间的相对误差分别为3.52%,3.83%,3.35%,4.51%;对于离体牛骨,皮质骨厚度、纵波速度、横波速度估计值与参考值之间的平均相对误差分别为3.10%,0.11%,0.03%。综上,本文提出的方法为定量超声长骨评价提供了新的借鉴,也可应用于其他固体波导频散的高精度提取和结构健康表征。
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关键词
超声导波
长骨评价
宽带相干信号子空间
频散提取
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职称材料
基于时频分析的面波探测技术研究与应用
被引量:
1
2
作者
邵开胜
潘冬明
+2 位作者
胡明顺
李娟娟
夏暖
《能源技术与管理》
2011年第2期126-128,共3页
针对面波勘探中频散分析分辨率低,准确性不高的问题,分析了野外数据采集参数对高精确频散提取的影响,研究了利用时频分析技术对多道面波记录频散提取的方法原理。通过已知频散曲线合成模型面波记录对该方法进行验证,表明基于时频分析技...
针对面波勘探中频散分析分辨率低,准确性不高的问题,分析了野外数据采集参数对高精确频散提取的影响,研究了利用时频分析技术对多道面波记录频散提取的方法原理。通过已知频散曲线合成模型面波记录对该方法进行验证,表明基于时频分析技术的多道频散提取方法具有较高的频散分辨能力。在实际应用中取得了良好的地质效果,对精确探测表土层结构,为地基加固提供可靠的依据具有重要意义。
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关键词
面波勘探
频散提取
时
频
分析
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职称材料
声源对浅海地震波传播特性的影响研究
3
作者
赵爽
袁硕
+4 位作者
顾丹妮
王远超
王宪楠
郭策安
张健
《沈阳理工大学学报》
CAS
2023年第2期86-94,共9页
为提升水雷的探测能力,利用浅海地震波识别水下目标声源,研究声源高度和频率对浅海地震波的影响。采用交错网格有限差分方法对波动方程进行离散求解,实现不同高度和不同频率声源形成的浅海地震波在砂岩介质中传播过程的仿真模拟,并利用...
为提升水雷的探测能力,利用浅海地震波识别水下目标声源,研究声源高度和频率对浅海地震波的影响。采用交错网格有限差分方法对波动方程进行离散求解,实现不同高度和不同频率声源形成的浅海地震波在砂岩介质中传播过程的仿真模拟,并利用f-k频散能量提取方法,获得浅海地震波的频散能量图。结果表明:声源高度和频率均会影响浅海地震波的传播特性,但对其波速、频率集中范围和极化特性影响较小,Scholte波稳定的波速为1088 m/s,Scholte波振幅的频率范围在5~30 Hz之间;随着声源高度和频率的增加,形成的Scholte波在水下界面信号减弱。研究结果可为水雷引信的研制提供理论依据。
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关键词
声源
浅海地震波
Scholte波
f-k
频
散
能量
提取
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职称材料
题名
基于宽带相干信号子空间方法的超声导波长骨评价
1
作者
周鲜成
李鹏飞
李杰
李义方
他得安
机构
湖南工商大学智能工程与智能制造学院
华南理工大学电子与信息学院
复旦大学工程与应用技术研究院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期166-176,共11页
基金
国家自然科学基金(12274094)
中国博士后科学基金(2022M720814)
湖南省研究生科研创新项目(CX20221181)资助。
文摘
超声导波对长骨的生物力学特性敏感,已经广泛应用于长骨的健康评价。由于骨骼的高衰减特性,准确估计长骨中宽带相干导波信号的频散模式,进而准确反演长骨材料特征参数,是骨超声领域的一个研究热点和难点。本文提出了一种基于宽带相干信号子空间的导波波数估计方法,高精度提取导波频散模式;在此基础上,应用具有全局优化特性的蚁群算法从导波模式中估计长骨材料参数,成功实现了对长骨状况的定量评价。仿真和离体实验(2块仿真样本和2块离体牛骨)共同验证了方法的有效性,实验频散与参考频散之间的相对误差分别为3.52%,3.83%,3.35%,4.51%;对于离体牛骨,皮质骨厚度、纵波速度、横波速度估计值与参考值之间的平均相对误差分别为3.10%,0.11%,0.03%。综上,本文提出的方法为定量超声长骨评价提供了新的借鉴,也可应用于其他固体波导频散的高精度提取和结构健康表征。
关键词
超声导波
长骨评价
宽带相干信号子空间
频散提取
Keywords
ultrasound guided wave
long bone evaluation
wideband coherent signal subspace
dispersion extraction
分类号
TH73 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
基于时频分析的面波探测技术研究与应用
被引量:
1
2
作者
邵开胜
潘冬明
胡明顺
李娟娟
夏暖
机构
江苏省矿业工程集团有限公司
中国矿业大学资源与地球科学学院
出处
《能源技术与管理》
2011年第2期126-128,共3页
基金
国家重大专项(2008ZX05035)
国家重点基础研究发展计划(973)项目(2009CB219603)
文摘
针对面波勘探中频散分析分辨率低,准确性不高的问题,分析了野外数据采集参数对高精确频散提取的影响,研究了利用时频分析技术对多道面波记录频散提取的方法原理。通过已知频散曲线合成模型面波记录对该方法进行验证,表明基于时频分析技术的多道频散提取方法具有较高的频散分辨能力。在实际应用中取得了良好的地质效果,对精确探测表土层结构,为地基加固提供可靠的依据具有重要意义。
关键词
面波勘探
频散提取
时
频
分析
分类号
P624 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
声源对浅海地震波传播特性的影响研究
3
作者
赵爽
袁硕
顾丹妮
王远超
王宪楠
郭策安
张健
机构
沈阳理工大学装备工程学院
中国航天科技集团有限公司第八研究院第八设计部
出处
《沈阳理工大学学报》
CAS
2023年第2期86-94,共9页
基金
国家装备预研基金(61406190105)
辽宁省教育厅科研启动基金(LJKZ0269)
沈阳理工大学高水平成果培育建设项目。
文摘
为提升水雷的探测能力,利用浅海地震波识别水下目标声源,研究声源高度和频率对浅海地震波的影响。采用交错网格有限差分方法对波动方程进行离散求解,实现不同高度和不同频率声源形成的浅海地震波在砂岩介质中传播过程的仿真模拟,并利用f-k频散能量提取方法,获得浅海地震波的频散能量图。结果表明:声源高度和频率均会影响浅海地震波的传播特性,但对其波速、频率集中范围和极化特性影响较小,Scholte波稳定的波速为1088 m/s,Scholte波振幅的频率范围在5~30 Hz之间;随着声源高度和频率的增加,形成的Scholte波在水下界面信号减弱。研究结果可为水雷引信的研制提供理论依据。
关键词
声源
浅海地震波
Scholte波
f-k
频
散
能量
提取
Keywords
sound source
shallow sea seismic wave
Scholte wave
f-k dispersion energy extraction
分类号
U674.7 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于宽带相干信号子空间方法的超声导波长骨评价
周鲜成
李鹏飞
李杰
李义方
他得安
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于时频分析的面波探测技术研究与应用
邵开胜
潘冬明
胡明顺
李娟娟
夏暖
《能源技术与管理》
2011
1
下载PDF
职称材料
3
声源对浅海地震波传播特性的影响研究
赵爽
袁硕
顾丹妮
王远超
王宪楠
郭策安
张健
《沈阳理工大学学报》
CAS
2023
0
下载PDF
职称材料
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