成人CE-Chirp ABR反应阈与纯音听阈相关分析与比较

目的 采用听神经同步专利刺激声(CE-Chirp声)对成人听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR)进行测试,分析CE-Chirp ABR测试的V波反应阈与纯音听阈的关系,研究CE-Chirp声在法医学鉴定听觉功能障碍评估中的作用。方法 选择常州市德安医院2018年1月—2019年6月进行CE-Chirp ABR测试的受试者(年龄为20~77周岁,共计100耳),获得V波反应阈值,并在0.5、1.0、2.0、4.0 kHz分别进行纯音气导听阈测试,获得纯音听阈值,按照不同听力水平及不同年龄对受试者进行分组。比较不同听力水平及不同年龄组平均纯音听阈与V波反应阈之间的差值及统计学差异;对所有受试者各频率两种方法之间的相关性、差值及统计学差异进行分析;建立所有受试者CE-Chirp ABR V波反应阈推断纯音听阈的线性回归方程,并检验其推断纯音听阈的可行性。结果 不同听力水平及不同年龄组各组之间CE-Chirp ABR反应阈与纯音听阈差值的差异无统计学意义(P>0.05);各频率成人CE-Chirp ABR V波反应阈与纯音听阈之间相关性良好,两者之间差异具有统计学意义(P<0.05),线性回归分析显示两者之间有线性相关关系(P<0.05)。结论 运用CE-Chirp ABR Ⅴ波反应阈在一定条件下能够评估受试者的纯音听阈,可以作为一种听力学测试方法用于法医学听觉障碍评估。

正常成年人水平特异性CE-Chirp刺激声与Click刺激声诱发听性脑干反应的比较

目的研究正常成年人水平特异性CE-Chirp(level specific CE-Chirp,CE-Chirp LS)刺激声与Click刺激声诱发听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR)反应阈与纯音听阈的关系及在不同声强下两种刺激声所诱发的ABR波形特点,探讨CE-Chirp LS声诱发的ABR在听觉功能客观评估中的应用价值。方法选择正常成年人21例(共42耳)分别在0.5、1.0、2.0、4.0 kHz进行纯音气导听阈测试,获取其双耳各频率的纯音听阈,分别采用CEChirp LS刺激声与Click刺激声诱发ABR,测量2种刺激声在80、60、40 dB nHL的Ⅴ波波幅,获得2种刺激声下受试者的Ⅴ波反应阈,获取其在80 dB nHL刺激强度时Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ波潜伏期。按照自身对照的方法对相同刺激强度下2种刺激声诱发的ABR潜伏期及波幅差异性进行统计分析,比较2种刺激声下Ⅴ波反应阈与纯音听阈差值。结果正常成年人80、60、40 dB nHL刺激强度下,CE-Chirp LS刺激声诱发的ABR的Ⅴ波波幅均大于Click刺激声,差异有统计学意义(P<0.001);CE-Chirp LS刺激声诱发的ABR的V波反应阈与纯音平均听阈差值均低于Click刺激声,差异有统计学意义(P<0.05);80 dB nHL声强下CE-Chirp LS刺激声Ⅰ波潜伏期长于Click刺激声,差异有统计学意义(P<0.001),CE-Chirp LS刺激声Ⅲ、Ⅴ波潜伏期与Click刺激声比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论正常成年人CE-Chirp LS刺激声与Click刺激声比较,无论在高强度还是低强度刺激下波幅均明显增大,Ⅴ波反应阈更接近于纯音听阈,更有利于纯音听阈判定,但潜伏期个体差异更大。

基于Chirp波形的物联信号在低轨卫星信道上的适应性分析

以远距离无线电(Long Range Radio, LoRa)体制为代表的啁啾(Chirp)波形在低功耗广覆盖的物联网(Internet of Things, IoT)技术中具有广泛的应用。针对低地球轨道(Low Earth Orbit, LEO)卫星IoT(Satellite-based IoT,SIoT)场景下,Chirp波形在LEO高动态信道上的适应性问题,在传统LoRa体制的基础上提出了一种参数可配置和可扩展的物联波形设计方法,基于ZYNQ+AD9361的软件无线电(Software Defined Radio, SDR)平台,终端侧实现了带宽(Band Width, BW)、扩频因子(Spread Factor, SF)等参数可配置、可扩展的LoRa信号调制功能,网关侧实现了接收信号时频同步以及快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)解调算法。研究分析了LoRa调制的各项参数配置,在LEO卫星信道中的适应性;通过误比特率(Bit Error Ratio, BER)测试验证了LoRa调制的通信性能,并证明了参数可配置、可扩展的LoRa调制比传统LoRa调制,在LEO卫星信道下有更好的适应性。说明以LoRa体制为代表且基于Chirp波形的这一类物联信号在LEO SIoT场景下具有应用前景。

基于数据驱动自适应变分非线性chirp模态分解的瞬时频率识别

为降低初始频率和信号噪声对变分非线性chirp模态分解(variational nonlinear chirp mode decomposition,VNCMD)的影响,提出了一种基于数据驱动自适应变分非线性chirp模态分解(data-driven adaptive variational nonlinear chirp mode decomposition,DDAVNCMD)的方法。通过模态能量占比确定响应信号的模态个数,同时采用导数归一化算法初步估算模态分量的初始频率,并添加迭代时变滤波器来降低噪声的影响,在此基础上再对响应信号进行VNCMD。通过单分量和多分量解析信号及拉索结构试验对所提方法进行验证。研究结果表明,基于DDAVNCMD的瞬时频率识别方法具有较好的准确性和抗噪性。

基于分数阶傅里叶变换和图像加权熵的chirp scaling算法

针对传统的基于傅里叶变换和匹配滤波实现的chirp scaling(CS)成像算法中多普勒参数随斜距变化以及成像分辨率低的问题,提出利用分数阶傅里叶变换(FRFT)对CS成像算法进行优化。首先建立斜视合成孔径雷达(SAR)回波信号模型,理论推导利用FRFT代替匹配滤波进行信号压缩。针对方位向最优旋转角的搜索问题,对得到的图像基于加权最小熵建立代价函数,利用动量法的梯度下降优化算法进行迭代计算,最终得到分辨率更高的SAR图像。为验证算法的有效性,分别在点目标仿真数据和实测SAR数据集上进行实验。结果表明,与传统CS成像算法相比,该算法的成像结果成像主瓣宽度更窄、旁瓣更低、成像更加清晰。

基于Radon-Ambiguity变换和分数阶傅里叶变换的chirp信号检测及多参数估计

研究噪声环境中chirp信号的检测以及多参数估计问题.分析和比较了Radon-Wigner变换(RWT)法、Radon-Ambiguity变换(RAT)法和分数阶傅里叶变换(FRFT)扫描法的优缺点.提出了一种基于RAT和FRFT的新算法,并提出了幅度估计的一种适合于计算的表达式.最后通过计算机仿真验证了该方法的有效性.这种方法与RWT法和FRFT扫描法相比,将chirp信号的检测问题变为一维搜索问题,简化了计算,与单纯的RAT法相比,有效地解决了chirp信号的初始频率和幅度的估计问题.因此,适合于对chirp信号多参数联合估计.

复合材料板Chirp激励的Lamb波成像技术研究

作为一种快速、高效的无损检测方法,Lamb波技术在结构健康监测领域具有巨大的应用潜力并受到广泛关注。采用线性宽带Chirp信号作为激励信号,替代传统的窄带Tone burst信号。响应信号经过后处理可以解调出其带宽范围内任意中心频率的等效Tone burst响应信号。优化设计一种压电传感器,能够在低频段激励和接收纯净的A0模态。由于A0模态对板中缺陷非常敏感,使信号更便于分析。将这种传感器按照稀疏阵列的形式布置于准各向同性复合材料板上,对模拟缺陷进行检测。通过实验所得Chirp信号的检测数据解调出多个中心频率下的响应信号,结合椭圆成像技术和数据融合方法进行缺陷成像,实现了板中缺陷定位,并且多个频率下响应信号融合后的成像结果具有更高的分辨率、对比度和定位精度。

Chirp信号及其在超声导波检测中的应用

传统的超声导波激励信号为窗函数调制的正弦波信号,其突出优点是频带窄,从而可以最大限度地抑制频散。但是此种信号在扫频测试和多模态、多频段检测中将需要逐次变换中心频率,且为达到较高的信噪比,每次测量采集时均需几十甚至上百次的平均,耗时耗能。提出了线性chirp和Gaussian-chirp 2种信号作为超声导波激励信号。线性chirp信号频带宽,通过对其检测接收信号进行后处理,可得到等同于传统的窗函数调制的正弦波信号激励时的检测接收信号,且被调制的正弦波频率可以为线性chirp信号频带范围内任意频率,特别适用于扫频测试和多模态、多频段检测。Gaussian-chirp信号幅频特性与高斯窗调制的正弦波信号完全相同,但单次测量即可达到常规激励信号上百次平均采集的信噪比,测量过程省时节能。实验采用2片置于铝板表面的压电晶片激励产生兰姆波,分别验证了2种chirp信号激励超声导波及其信号后处理方法的有效性。

分数阶Fourier域中多分量chirp信号的遮蔽分析

本文从分数阶Fourier变换与时频分布的关系入手,在离散分数阶Fourier变换算法基础上导出了单分量chirp信号分数阶Fourier谱强度的近似表达,并依据分数阶Fourier变换的线性性质,得到了调频率不同的两分量chirp信号间分数阶Fourier谱相互遮蔽的量化结果,给出了图例分析,并进行了仿真验证.通过本文的分析可以知道分数阶Fourier域中调频率不同的多分量chirp信号间的相互遮蔽主要取决于各自的幅度、调频率和采样时间.当多分量chirp信号幅度、调频率确定后,可以通过延长采样时间来降低各分量间的相互遮蔽.

基于分数阶傅里叶变换的chirp信号时频分析

提出了一种新的基于分数阶傅里叶变换的伪维格纳分布(PWD),用于单分量或多分量chirp信号的分析。首先通过搜索二阶分数阶傅里叶变换矩的极值点,寻找最佳变换域,然后利用旋转的短时傅里叶变换,在分数阶傅里叶变换域中实现各分量chirp信号间的分离,以抑制交叉项及噪声项的干扰。在已知信号模型的前提下,还给出了分数阶傅里叶变换最佳旋转角度的经验计算公式,以辅助信号分析。仿真实验表明,通过对时频平面的旋转,所提出的方法能够在分数阶傅里叶变换域中,很好地抑制多分量信号间的交叉项干扰,更好地提取信号的时频信息。

分数阶Fourier变换对多分量Chirp信号中心频率的分辨能力

研究了当多个同调频率的Chirp信号相近时,分数阶Fourier变换(FRFT)对中心频率的分辨能力问题。从FRFT在数值计算中对中心频率的估计区间出发,推导出了对中心频率的分辨能力表达式,根据偏微分方程进一步分析了采样时间、采样频率和信号调频率对分辨能力的影响。计算机仿真结果表明,当采样频率为400 MHz,采样时间为2μs;信号调频率的大小不超过100MHz/μs时,FRFT对中心频率的最小分辨力与调频率约成凹形抛物线关系,并且大于2 MHz.

成人频率特异性chirp听性稳态反应与纯音听阈测试的相关性研究

目的采用chirp信号作为声刺激进行听性稳态反应(auditory steady-state response,ASSR)测试,观察chirp-ASSR反应阈值与纯音听阈的相关性,探讨chirp-ASSR客观听力检测在成人临床听力评估中的价值。方法研究对象包括正常成人组(年龄20～60岁,共计151耳)和感音神经性听力损失组(年龄22～82岁,共计83耳)。在500Hz、1000Hz、2000Hz和4000Hz处进行Chirp-ASSR和纯音听阈测试,并对结果进行统计学分析。结果 0.5～4kHz频率听力正常组Chirp-ASSR反应阈与纯音听阈的相关系数r分别为0.19、0.43、0.58、068;0.5-4.0kHz频率感音神经性听力障碍者的相关系数r分别为0.68、0.84、0.87、0.84;校正后0.5～4kHz各听力组预估听力阈值与纯音听阈的差值较校正前明显缩小。结论在0.5～4.0kHz频率,Chirp-ASSR反应阈与纯音听阈之间存在明显的相关性,在听力损失组中两者的相关性更加显著,而在500Hz处两者的相关性较其它频率低。Chirp-ASSR在客观听力评价中有较好的准确率。

听力正常儿童chirp声与click声听性脑干反应特征比较

目的比较听力正常儿童chirp声与click声听性脑干反应的特征。方法选择97例(194耳)听力正常儿童,分别采用CE-chirp和click刺激声进行ABR检测,比较两种ABR波形辨认率,波Ⅲ、V潜伏期,波V反应阈及不同刺激声强度下波V的振幅及检测时间。结果 chirp-ABR波Ⅰ辨认率(36%)明显低于click-ABR(100%),chirp-ABR与click-ABR波V反应阈值差异无统计学意义(P>0.05),在刺激声强度为80dB nHL时,chirp-ABR波Ⅲ、V潜伏期比click-ABR短,差异有统计学意义(P<0.05),且两种刺激声ABR波V振幅差异无统计学意义(P>0.05);在刺激声强度为50dB nHL时,chirp-ABR波V振幅较click-ABR明显增大,差异有统计学意义(P<0.05);在刺激声强度分别为80、50dB nHL时,chirp-ABR波V振幅差异无统计学意义(P>0.05);chirp-ABR较click-ABR检测时间短,差异有统计学意义(P<0.05)。结论与click-ABR相比,chirpABR的反应幅度高,潜伏期短,检测时间短,用于儿童听力检测具有明显优势。

窄带CE-Chirp声诱发的ASSR在婴儿听力筛查及诊断中的应用

目的探讨窄带CE-Chirp声诱发的听性稳态反应(ASSR)在婴儿听力筛查及诊断中应用的可行性。方法对10例(20耳)耳声发射听力筛查双耳未通过的婴儿(观察组)行ASSR筛查,年龄2～12个月,平均6个月。对照组为10例(20耳)听力正常且耳声发射听力筛查通过的婴儿,年龄为1～11个月,平均6个月。观察组婴儿自然睡眠或测试前口服10%的水合氯醛溶液后进入睡眠,对照组婴儿在自然睡眠下进行测试。应用丹麦国际听力(Inter-acoustics)的EclipseASSR1.02系统,刺激声为窄带(NB)CE-Chirp声,刺激重复率为90次/秒。耳机型号为ER-3A插入式气导耳机。刺激声强度≤80dBnHL时,4个频率双耳同时给声(0.5、1、2、4kHz);刺激声强度>80dBnHL时,单频率双耳给声。初始给声强度为30dBnHL,4个频率都引出反应,判定为ASSR筛查通过;若某个频率未引出,则以20dB一档提高刺激声强度直至引出反应后,再采用降10升5的方法,分别找到每个频率的反应阈。结果观察组10例(20耳)中有2耳(10%)ASSR检查通过,ASSR检查未通过的18耳分别得出500、1000、2000、4000Hz的听阈所用时间为2.4～36.1分钟,平均24.5分钟;对照组10例(20耳)ASSR检查均通过,所用时间为45秒～5.5分钟,平均3.2分钟。结论 NBCE-Chirp ASSR具有快速、特异性高的特点,可用于婴儿听力筛查和频率特异性听力评估。

宽带雷达Chirp回波的正交稀疏表示及其在压缩感知中的应用

信号的稀疏表示在信号处理中具有重要意义。该文给出了宽带雷达Chirp回波在一个正交字典上的稀疏表示。利用矩阵形式重新描述宽带雷达中常用的stretch处理,给出了正交字典。将Chirp回波的正交稀疏表示与压缩感知理论相结合应用,得到了Chirp回波的一种新采样机制:随机抽取。仿真数据实验表明,Chirp回波在正交字典上的稀疏表示效果优于其在Gabor原子组成的冗余字典的情况,同时正交字典上稀疏表示计算效率较高。实测数据实验验证了Chirp回波的随机抽取采样机制的可行性。

基于FRFT盲检测Chirp类数字水印算法

文章分析了图像在分数阶傅立叶域能量分布,提出了一种利用分数阶傅立叶变换的空域、变换域联合的多分量数字水印方法,该算法直接在空域嵌入,在分数阶傅立叶变换域内盲检测。仿真证明,该算法具有透明性好,检测快等优点,并对一些常见图像处理过程具有鲁棒性。

机载前视合成孔径雷达Chirp Scaling成像算法研究

针对目前机载侧视合成孔径雷达(SAR)无法对飞行路线正前方进行高分辨率成像的问题,该文研究了一种新型机载前视SAR,分析了前视SAR的工作原理和方位分辨率提高的可行性。基于空间几何模型和回波信号形式,推导并给出了适用于机载前视SAR成像的chirp scaling算法,给出了各相位补偿因子表达式及算法实现步骤。模拟了前视SAR点目标回波数据,并利用该方法对分布于场景中心及边缘的点目标阵进行了成像仿真,分析了成像效果,成像质量指标与理论值基本吻合,证实了算法的有效性。

含未知参数的多分量Chirp信号的分数阶傅里叶分析

目的 提出基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的含未知参数的多分量Chirp信号的检测和参数估计方法方法 由分数阶傅里叶变换的Chirp基分解特性及其与时频分布的关系论证多分量Chirp信号的分数阶傅里叶分析方法,并通过计算机模拟验证方法的有效性结果与结论 和联合的WignerVille分布(WVD)及Hough变换(HT)方法相比,基于FRFT的含未知参数的多分量Chirp信号的分析方法,不用考虑多分量信号的交叉项问题,从而省略了WVD的直角坐标到极坐标转换和两维扫描的Hough变换。

Chirp浅剖仪在水域地质调查中的应用

基于线性调频技术的Chirp声学浅剖仪系统,较好地解决了探测深度以及分辨率这两个最令人关心但又互为矛盾的问题。该浅剖仪系统主要由导航系统、信号控制系统、信号发射系统、信号接受系统以及测深系统等5部分组成,理论上,其纵向地层分辨率为十几厘米左右,最大探测深度在百米左右,具体视地层以及水质等条件而定。考虑到该系统的特殊性和复杂性,对其关键操作进行了较为详细的描述。最后介绍了该系统在活断层调查、管线走向调查以及水底抛石调查等不同类型水域岩土工程勘察中的成功应用,表明其具有良好的应用前景。

Chirp技术及其在海底浅层勘探中的应用

Ch irp子波因其宽的频带、长的脉冲延续时间和似白噪音的频率扫描特点,经过子波振幅包络和相关等处理后,具有很高的地层分辨率和资料信噪比,因而在海底浅地层调查中被广泛的采用。文中从Ch irp子波的波形生成开始,逐次讨论它的子波振幅包络和相关处理技术,以及它的分辨率的问题,最后以工程勘查中的实际例子证明Ch irp技术的优越性,同时还讨论了其技术的局限性,以便能对Ch irp技术有个深刻的了解。