基于频谱对比度特征的音乐风格分类

自动化音乐风格分类能提高数字音乐库的管理效率,本文提出利用基于八音阶频谱对比度特征表现某段音乐剪辑的频谱特性,它表现了相对频谱的分布而不是平均谱包络。实验表明基于频谱对比度特征的方法在音乐风格分类方面表现良好。另一个对比实验展示了基于频谱对比度特征比以前在音乐风格分类系统中常用的MFCC特征能更好的区分不同音乐风格。

高密度电子电路频谱对比方法

频谱对比是曲线对比的一种,但由于频谱分布幅值差别大的特性,用传统的图像对比或匹配算法,运算量大,且精度不高。文章在分析阈值法以及最大互相关算法优缺点的基础上,提出了基于关键点的字符串对比算法,该算法采用按关键频率点进行分段,然后符号化曲线继而进行关键频率点的字符对比,算法能适应电磁扫描过程中的频谱对比要求,提高对比的精确性。

非环烷基变压器油和环烷基变压器油宽频介电频谱对比分析

为了研究油浸式变压器中的变压器油对宽频介电频谱(FDS)的影响,在-10、20、50、80℃温度条件下,对非环烷基和环烷基变压器油进行10-1~106 Hz频率范围内的介电频谱测试。采用修正后的H-N方程对测试结果进行拟合,得到相关拟合参数,同时结合介电频谱的变化趋势分析不同变压器油对宽频介电频谱的影响。结果表明,随着温度的升高、频率的降低,环烷基变压器油的介电常数实部的升高速度快于非环烷基变压器油,且其松弛极化时间比非环烷基变压器油受温度的影响更大。

Binswanger痴呆与老年性痴呆经颅多普勒血流频谱对比分析

目的探讨Binswanger痴呆与老年性痴呆在脑血液动力学方面的差异。方法对临床诊断为Binswanger痴呆65例、老年性痴呆47例患者采用经颅多普勒检测其颈内动脉终末段与大脑中动脉血流频谱并对比分析。结果Binswanger痴呆组血流频谱Vp、EDV明显低干老年性痴呆组,而PI、RI则高于老年性痴呆组,呈低血流、高阻力表现,*P<0.01,**P<0.05。结论在血液动力学上,脑血流减少对Binswanger痴呆发病较老年性痴呆具有较大作用,在治疗上,Binswanger痴呆更应侧重于改善脑血流方面的治疗。

基于全频谱共享的三维轨迹和功率优化方法

当前蜂窝系统频谱资源极度短缺,免授权频谱因而被建议在蜂窝系统中使用。无人机(UAV)的飞行轨迹和功率控制对频谱利用效率有重大影响。然而,基于频谱共享的3维轨迹和功率优化方法却鲜少研究。为此,该文首先提出一种全频谱共享方法,即无人机通过控制上行蜂窝用户和设备到设备(D2D)用户的发射功率,在不影响WiFi设备正常传输的前提下使用免授权频谱;同时无人机也能够在不影响其他下行蜂窝用户的前提下使用授权频谱。然后基于提出的全频谱共享方法,该文构建了无人机电池能量约束下的3维飞行轨迹和发射功率的联合优化问题。为了求解提出的复杂多变量耦合的非凸优化问题,该文采用块坐标下降和连续凸逼近方法将原问题转化为3维轨迹优化和功率控制两个凸优化子问题并迭代求解。大量仿真结果证明提出的基于3维轨迹和功率优化的全频谱共享方法能够显著提高频谱利用效率。

基于深度学习的认知物联网频谱感知算法研究

针对认知物联网(Internet of Things, IoT)对低信噪比(Signal to Noise Ratio, SNR)的频谱感知性能低下以及传统卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)频谱感知方法提取数据特征不充分导致感知性能差等问题,提出了一种改进残差网络——ResNeXt的单节点频谱感知算法,ResNeXt只需要设置少量超参数且高度模块化,将该网络在图像处理上的优势应用在频谱感知问题上,先将接收信号转成二维矩阵并归一灰度化处理,得到灰度图像作为网络的输入。通过训练ResNeXt来提取灰度图像特征,将在线数据输入完成频谱感知。将各个次用户(Secondary User, SU)得到的评分向量矩阵直接用融合中心SoftCombinationNet(SCN)融合获得协作频谱感知结果,有效解决了传统硬融合方法检测性能低、软融合处理复杂等问题。实验结果表明,所提方法在低SNR仍能实现低虚警率、高检测概率,优于传统频谱感知方法。

数字T/R组件发射频谱控制技术研究

现代武器装备单平台集成的各频段雷达、通信等无线电设备数量越来越多,且发射信号均向高功率、超宽带等方向发展,使得雷达与其他设备之间的发射频谱交叠严重,进而导致不同设备之间存在严重的电磁干扰问题。文中针对不同无线电设备收发信号之间的电磁干扰问题进行了分析,重点讨论了数字T/R组件脉冲发射带外频谱分量的产生机理和改善方法,提出了针对性的频谱控制措施,并在某雷达数字T/R组件上开展了试验验证,证明了该频谱控制方法的有效性。

基于STFT-AOK的星箭力学环境等效频谱分析

星箭力学环境的频谱特性研究对于力学试验环境条件设计非常重要。工程上通常基于冲击响应谱变换获得力学环境参数等效频谱,然而该方法受稳态放大系数Q取值的影响较大。为此,文章提出一种基于短时傅里叶变换–自适应优化核函数(STFT-AOK)融合技术的星箭力学环境等效频谱分析方法。研究结果表明:STFT-AOK方法可在AOK准确定位频率成分和瞬态特征时频区域的基础上,结合STFT的准确幅值,构造出频率分辨率高且幅值准确的时频分布,实现力学环境等效频谱的有效获取,适用于各种复杂瞬态星箭力学环境参数的频谱分析。

基于PVDF柔性传感器的不同介质中冲击波波源测量与频谱分析

目的明确体外冲击波系统冲击头在不同介质界面产生的冲击波波源特征。方法采用冲击气压可调的体外冲击波产生与信号采集实验系统,结合聚偏二氟乙烯(PVDF)柔性传感器,通过实验测量方法研究冲击头在不同介质(仿体组织、水和空气)界面产生的冲击波形,分析波源的时域特征和频谱特性。结果在相同气压冲击下,冲击头在仿体界面和水界面产生的冲击波波形相似,二者与空气界面产生的冲击波波形存在较大差异,空气界面的正负压绝对值明显减小;不同介质中产生的冲击波频谱特性相似,都存在3个明显的峰值频率,仿体、水和空气中调制频率分别为12.2、8.5、7.2 kHz,载波频率基本无变化(82~83 kHz)。不同气压冲击下,冲击头在同一介质界面产生的冲击脉冲波波形差异不大,冲击气压仅影响冲击波幅度,不影响峰值频率。随着冲击气压的增大,介质界面正负压绝对值增大,变化基本呈线性。结论PVDF柔性传感器可以有效测量冲击波波源,不同介质界面产生的冲击波在时域和频域都存在一定差异,不能简单以空气或水中的冲击波传播特性代替生物组织中的传播特性。研究结果可以为冲击波设备的评估和临床冲击波治疗方案的制定提供重要信息。

红外频谱照射对大鼠急性痛风性关节炎损伤的改善作用

目的 探讨红外频谱照射对尿酸钠局部注射诱致急性痛风性关节炎的改善作用。方法 42只SPF级SD雄性大鼠随机分为正常对照组(14只)和造模组(28只),造模组大鼠灌胃氧嗪酸钾(2 g/kg)7 d形成高尿酸血症后,随机分为模型对照组(14只)、红外频谱照射组(14只),动物继续给予氧嗪酸钾(2 g/kg)处理,红外频谱照射组每天红外频谱照射40 min。于受试动物处理30、45 d时测定眼静脉血清尿酸含量,并在45 d时将2.5%尿酸钠盐(MSU)0.2 ml直接注入大鼠踝关节腔中,建立关节损伤的动物模型。分别于注射尿酸钠0、1、4、24 h及第3、7 d测量关节肿胀程度;受试物处理60 d时于末次处理50 min后,测定血清尿酸、白细胞介素(IL)-17a和肿瘤坏死因子(TNF)-α的含量,苏木素-伊红(HE)染色观察大鼠关节组织变化。结果 与正常对照组比较,模型对照组处于高尿酸状态下,关节注射尿酸钠后内关节肿胀显著升高(P<0.01);而红外频谱照射组比较3、7 d时显著减轻(P<0.01)。模型大鼠关节滑膜组织表面粗糙,充血水肿,滑膜表层及滑膜下组织明显增生,并有散在或局灶性炎性细胞浸润;红外频谱照射后,模型大鼠关节组织上述病变减轻,软骨细胞排列整齐,细胞形态基本正常,血清IL-17a水平显著降低(P<0.05)。结论 红外频谱照射对高尿酸状态下急性痛风性关节炎模型大鼠的关节炎损伤有一定的改善作用,其作用机制可能与抑制血清炎性细胞因子的过量形成有关。

基于窄带频谱分析的电力线载波通信干扰过滤技术

电力线路载波通信受到背景噪声、脉冲噪声等方面干扰因素影响,导致通信信号质量下降,为此提出一种基于窄带频谱分析的通信干扰过滤技术。首先构建近似模型分析通信信号特征,利用马尔可夫链模拟信道上脉冲噪声状态。然后基于窄带频谱分析算法,在信号频谱周期图下,利用正交数据窗分离直接频谱,筛选估计方差以避免频谱泄漏事件的发生。利用傅里叶变换计算特征频谱,估计信号能量的集中特性,分析通信信号,平衡信号振幅和干扰抑制。最后通过时频峰值实施干扰滤波,有效保证电力线载波通信信号质量。经过实验数据分析证明,所提技术的载波干扰幅值最小值为1.1 dB,载波通信信号误码率平均值为1.9%,方法耗时平均值为3.8 s。

爆破振动强度、波形与频谱研究综述:预测及主动控制

岩石钻孔爆破不可避免地会产生爆破振动效应及危害,准确预测爆破振动效应并进行主动控制具有极大的现实意义。论文综述了近40年来,国内外研究人员在爆破振动预测及主动控制方面取得的研究成果。在爆破振动速度峰值(PPV)预测方面,经验模型预测方法体现出了较大的便捷性,但预测精度与效果较差,将概率统计理论引入经验模型预测方法,提高了PPV预测精度;而基波叠加预测方法可实现对振速、频率和持续时间的综合预测,但是该方法对振动基波的测试精度要求较高,同时亟须在行业内建立对爆破振动采集设备的定期标定与校核机制;人工智能预测方法极大提高了PPV预测精度,同时为多因素影响下的爆破振动效应预测提供了新思路,但需要建立在海量真实有效实测数据的基础上,目前还缺乏充实的振动测试样本数据库;PPV预测理论模型及数值模拟预测法对理论与专业知识、数值模拟技术等要求高,限制了两种方法在工程的普遍应用。在爆破振动速度主动控制上,可以确定合理的延期时间,采用毫秒延迟干扰减振法来降低PPV,但目前多为单一防护对象所提出的延期时间建议值;从调整爆破振动频谱结构的角度,通过主动改变延期时间调控爆破振动频率成分,可避开建(构)筑物自振频带,减小爆破振动危害,然而目前仅仅停留在理论层面或模型试验尺度条件下,缺乏大规模的现场应用实例。最后,对未来爆破振动预测及控制方面重点研究内容进行了展望。

融合频谱特性与聚类云-证据推理的油纸绝缘老化程度诊断

油纸绝缘系统老化程度与电力变压器的稳定运行密切相关。针对油纸绝缘频域介电谱(frequency-domain spectroscopy,FDS)所提相关特征量单一和未考虑频谱特性指标间冲突性与随机性而导致老化诊断结果误差大的问题,提出了融合频谱特性与聚类云-证据推理的油纸绝缘老化程度诊断方法。首先,根据不同老化试样的频谱特征提取老化诊断多特征指标,并利用非线性拟合构建老化特征数据库。其次,基于Kmeans聚类提出适配非线性变化指标的聚类云模型基本概率分配方法。最后,针对多特征量的冲突性及相关性差异,利用CRITIC-G1综合赋权法计算各指标对应的证据修正因子,并进行基本概率再分配,利用证据融合推理得出油纸绝缘系统真实老化程度。实验结果表明,所提方法可准确诊断复合油纸绝缘样本的老化状态,为电力检修策略的制定提供了理论指导。

轴承转子系统快变过程振动响应的高精度频谱分析

针对高速轴承转子系统的启停过程,研究平稳和非平稳信号的高精度频谱分析方法,利用比例校正法对平稳信号频谱分析后的频率、幅值、相位进行了校正,建立一种将t时空域非平稳信号转变为t~2时空域平稳信号的方法,并基于平稳信号的比例校正法对其进行频谱分析,最后返回到t时空域获得某时刻的频域参数。仿真分析结果表明:该方法可以准确提取平稳信号的谱特征,也能较精确地提取非平稳信号特定时刻的频率、幅值和相位,提取结果精度较好,有效解决轴承转子系统快变过程的谱分析特征提取问题,为动力学特性分析提供了新思路。

一种多用户频谱分配优化模型建立与求解

为解决多区域多用户在通信过程中的频谱最优分配与激励问题,本文首先在考虑多个通信运营商及多个小区用户的情况下,通过区块链理论对不同小区不同用户的频谱分配问题进行分析建模,并建立频谱最优分配优化模型;其次,针对优化模型的约束条件,通过引入拉格朗日及二分法理论对其进行求解,进而得出不同小区用户人数与频谱分配之间的数学关系;最后,通过仿真证明了容纳小区人数与频谱持有量近似地呈线性关系,且基站功率越大,近似直线的斜率越大。当基站的持有频谱量较少时,提高功率对可容纳人数的增加影响较小,随着频谱量的增加,提高基站功率,可容纳人数随之近似线性增加。

小样本学习驱动的无线频谱状态感知

无线频谱状态感知是实现无线频谱资源高效利用及各种用频系统和谐共存的先决条件之一。针对复杂无线传播环境下获取的频谱观测往往存在数据稀疏性、数据类别分布不稳定、标记数据严重不足的情况,该文提出基于插值和小样本学习(FSL)分类的无线频谱状态感知方法。首先,对捕获的稀疏频谱观测数据插值,构建频谱状态地图,作为频谱状态分类器的输入数据。其次,针对频谱数据类别分布不稳定、数据量严重不足的问题,基于小样本学习方法,利用嵌入模块和度量模块协同工作,以实现快速精确的频谱状态分类。具体地,利用嵌入模块将频谱数据映射到嵌入空间,提取频谱数据中的隐含特征;在度量模块的设计中,分别提出基于原型和基于样例的两种类别表示方式,通过计算待分类样本与类别之间的相似度判断待分类样本类别。最后,为了确保分类模型克服测试样本数量少导致过拟合问题,设置A-way B-shot任务训练模型。仿真结果表明,与传统机器学习方法相比,本文模型可以在低信噪比条件下进行精准分类;同时,在测试集样本数很少的情况下,或者在测试集中出现在训练集从未见到的新类时,所训练的模型也可以精准快速判别无线频谱的场景类别。

心音频谱图在二尖瓣反流患者左心室功能监测中的作用

目的探求使用可穿戴设备获取心音频谱图,观察不同程度二尖瓣反流(MR)患者心音频谱特征在左心室功能监测中的作用。方法入选2020年6月至2021年5月因心血管疾病入住上海交通大学医学院附属瑞金医院的102例MR患者,根据心脏超声MR反流束面积/左心房面积比值超过20%将其分为轻度MR组72例和中度及以上MR组30例。基于心音频谱图对心音持续时间、最大声强、最大心音振幅进行分析,并与心脏超声测定的左心室射血分数(LVEF)进行相关性分析。结果心音频谱图第一心音持续时间与收缩期持续时间比值(S11-S12/S11-S21)与LVEF呈线性负相关(r=-0.535,P<0.01),S11-S12/S11-S21用于判定LVEF降低(LVEF<50%)曲线下面积为0.840(95%CI=0.756~0.924,P<0.01),截断值是55.50%,敏感度78.6%,特异度83.3%。结论心音频谱图提示,MR患者心脏收缩期第一心音持续时间占比与LVEF呈负相关性,在二尖瓣病患的心功能居家监测中存在潜在的应用价值。

基于Y系数法的频谱分析仪噪声系数测量

噪声系数是反映射频模块内部噪声的重要指标,射频模块设计及选型都离不开对噪声系数的测量,因此,一般使用噪声系数分析仪进行测试。由于并非每个实验室都配备有相关仪器,因此,相比噪声系数分析仪,频谱分析仪的配备较普遍。本文以Y系数法测量噪声系数的原理,通过软件设计,实现了频谱分析仪可替代噪声系数分析仪,并进行噪声系数测量。

基于多源数据的馈线谐波频谱估计方法

随着分布式电源和非线性负荷的投运规模不断增加,电网谐波污染愈加严重和复杂,有必要对各馈线谐波电流进行监测。但基于经济性考虑,对变电站所有馈线均进行谐波电流监测并不可行。针对上述问题,提出了基于多源数据的馈线谐波频谱估计方法。该方法基于电网现有电能质量监测系统、调度系统、营销业务应用系统等多源数据,只需对母线谐波电压和进线谐波电流开展监测,即可估计出变电站所有馈线的谐波电流情况。首先,根据馈线谐波电流的相量运算关系和功率关系构建馈线谐波频谱估计的目标函数。其次,基于多源数据利用改进粒子群算法求解目标函数,进而得到各馈线的各次谐波电流含有率及馈线谐波电流间的相角差,实现了各馈线谐波电流频谱的估计。最后,通过仿真算例和实测算例验证了方法的可行性。算例表明该方法仅需在变电站母线处安装一台电能质量监测终端,结合现有业务系统的基本电气数据等信息,可实现馈线谐波频谱的估计,有助于节约变电站监测装置的配置成本。

基于美军电磁频谱战的应对策略研究

针对美军电磁频谱作战威胁应对问题,分析美军电磁频谱作战内涵变化、主要装备和主要作战样式,针对美军电磁频谱战的作战运用,给出对策措施建议,为海军部队实战化战术应用和训练改进提供参考借鉴。