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Fault diagnosis method for an Aeroengine Based on Independent Component Analysis and the Discrete Hidden Markov Model 被引量:1
1
作者 MA Jian-cang ZENG Yuan 《International Journal of Plant Engineering and Management》 2009年第4期193-201,共9页
The vibration signals of an aeroengine are a very important information source for fault diagnosis and condition monitoring. Considering the nonstationarity and low repeatability of the vibration signals, it is necess... The vibration signals of an aeroengine are a very important information source for fault diagnosis and condition monitoring. Considering the nonstationarity and low repeatability of the vibration signals, it is necessary to find a corresponding method for feature extraction and fault recognition. In this paper, based on Independent Component Analysis (ICA) and the Discrete Hidden Markov Model (DHMM), a new fault diagnosis approach named ICA-DHMM is proposed. In this method, ICA separates the source signals from the mixed vibration signals and then extracts features from them, DHMM works as a classifier to recognize the conditions of the aeroengine. Compared with the DHMM, which use the amplitude spectrum of mixed signals as feature parameters, experimental results show this method has higher diagnosis accuracy. 展开更多
关键词 independent component analysis (ICA) feature extraction discrete hidden markov model dhmm AEROENGINE fault diagnosis
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人工蜂群算法改进DHMM的语音识别方法 被引量:7
2
作者 宁爱平 张雪英 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第28期16-19,41,共5页
针对离散隐马尔可夫(Discrete Hidden Markov Model,DHMM)语音识别系统中LBG算法对初始码书的依赖性和易陷入局部最优解的问题,采用人工蜂群(Artificial Bee Colony,ABC)算法对语音特征参数进行矢量量化,从而得到最优码书,提出了ABC改进... 针对离散隐马尔可夫(Discrete Hidden Markov Model,DHMM)语音识别系统中LBG算法对初始码书的依赖性和易陷入局部最优解的问题,采用人工蜂群(Artificial Bee Colony,ABC)算法对语音特征参数进行矢量量化,从而得到最优码书,提出了ABC改进DHMM的孤立词语音识别方法。先提取语音信号的特征参数,然后用ABC算法中每个食物源表示一个码书,以人工蜂群进化的方式对初始码书进行迭代而获得最优码书,最后把最优码书的码矢标号代入DHMM模型进行训练和识别。实验结果表明,ABC改进的DHMM语音识别方法与传统的LBG及粒子群优化初始码书的LBG的DHMM语音识别方法相比具有较高的识别率和较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 人工蜂群算法 离散隐马尔可夫 语音识别
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基于DHMM的低心率变异性心音的分割方法 被引量:2
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作者 许春冬 周静 +2 位作者 应冬文 侯雷静 龙清华 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2019年第4期605-614,共10页
针对现有心音定位分割方法精度有限的难题,提出了一种对心率变异性较低的信号建模分割方法。首先,通过集合经验模态分解(Ensemble empirical mode decomposition,EEMD)使用有效的本征模态函数(Intrinsic mode function,IMF)分量来表征... 针对现有心音定位分割方法精度有限的难题,提出了一种对心率变异性较低的信号建模分割方法。首先,通过集合经验模态分解(Ensemble empirical mode decomposition,EEMD)使用有效的本征模态函数(Intrinsic mode function,IMF)分量来表征心音信号,提高心音信号的可分析性;然后,通过基础心音与非基础心音间的高斯约束关系建立高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM);接着,优化隐马尔可夫模型(Hidden Markov model,HMM)并建立基于时间相关性的隐马尔可夫模型(Duration-dependent hidden Markov model,DHMM),更简洁地描述分割模型,降低算法复杂度;最后,通过时域特征区分出s1,收缩期,s2和舒张期。将本文算法与经典Hilbert算法和逻辑回归的隐半马尔科夫模型(Logistic regression hidden semi-Markov model,LRHSMM)算法进行了对比,实验结果表明,本文算法的检出正确率和运算耗时等评价指标更优。 展开更多
关键词 心音分割 集合经验模态分解 高斯建模 时域特征 基于时间相关性的隐马尔可夫模型
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基于DHMM的机械密封端面膜厚识别技术的研究 被引量:4
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作者 张菲 傅攀 樊巍 《流体机械》 CSCD 北大核心 2016年第3期11-17,共7页
维持机械密封端面间一定的膜厚是保证机械密封正常运行的关键,利用声发射技术监测得到的反映机械密封膜厚状态的信号往往信噪比很低,对其工作状态进行分类存在一定的困难。提出一种基于声发射信号利用总体经验模式分解(EEMD)和离散隐马... 维持机械密封端面间一定的膜厚是保证机械密封正常运行的关键,利用声发射技术监测得到的反映机械密封膜厚状态的信号往往信噪比很低,对其工作状态进行分类存在一定的困难。提出一种基于声发射信号利用总体经验模式分解(EEMD)和离散隐马尔可夫模型(DHMM)识别的机械密封端面膜厚识别技术。首先对声发射信号进行分帧处理,运用EEMD方法对信号进行时频分析,对分解出的子频分量分别提取时域和频域特征,再由核主成分分析法对特征参数进行优化降维,利用简化后的特征参数矢量训练各个机械密封端面膜厚状态的DHMM,最后由训练好的DHMM实现机械密封端面膜厚状态的识别,从而实现机械密封端面接触状态的监测。试验研究表明:该方法能够快速有效地判断出膜厚状态,并且需要的训练样本少,训练速度快,对实现机械密封端面接触状态的智能化在线监测具有重要的意义。 展开更多
关键词 机械密封 状态识别 离散隐马尔科夫模型 总体经验模式分解
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DHMM在机械设备音频识别中的应用
5
作者 苏鹏 程健 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第1期266-270,共5页
为了对现场机械或设备进行监控、诊断和识别,以音频为监控手段,引入矢量量化(VQ)算法并建立机械设备音频的离散隐Markov模型(DHMM)。特征参数采用MFCC,码书设计采用Linde-Buzo-Gray(LBG)算法;推导出Baum-Welch算法参数重估的多观察序列... 为了对现场机械或设备进行监控、诊断和识别,以音频为监控手段,引入矢量量化(VQ)算法并建立机械设备音频的离散隐Markov模型(DHMM)。特征参数采用MFCC,码书设计采用Linde-Buzo-Gray(LBG)算法;推导出Baum-Welch算法参数重估的多观察序列的最简标定形式;分析了多种HMM类型,提出了适合机械设备音频的HMM。实验在22种音频中进行,识别准确率在97%以上,证明了方法的有效性。 展开更多
关键词 Mel倒谱系数(MFCC) 矢量量化 LBG算法 隐马尔科夫模型 音频识别 设备监控
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基于人工免疫算法的离散隐马尔科夫故障诊断模型优化 被引量:8
6
作者 张小强 朱文辉 +1 位作者 康铁宇 黄晋英 《装备环境工程》 CAS 2019年第1期63-67,共5页
目的解决离散隐马尔科夫模型在行星齿轮箱故障诊断中的自适应性和泛化性问题。方法建立人工免疫优化模型,将包含易被误判样本的多样本集作为抗原,以其正确识别率为适应度函数,不断对初始观测矩阵进行增殖、变异和选择,获得识别率最高时... 目的解决离散隐马尔科夫模型在行星齿轮箱故障诊断中的自适应性和泛化性问题。方法建立人工免疫优化模型,将包含易被误判样本的多样本集作为抗原,以其正确识别率为适应度函数,不断对初始观测矩阵进行增殖、变异和选择,获得识别率最高时的初始观测矩阵,利用人工免疫算法对隐马尔科夫故障诊断模型的初始观测矩阵进行优化。结果将该方法应用于行星齿轮箱的故障诊断中,通过不同工况下的对比试验、单样本和多样本优化对比试验,验证了优化后的隐马尔科夫故障诊断模型的诊断效果。结论优化后的隐马尔科夫故障诊断模型具有更好的适应性,诊断精度显著提高。 展开更多
关键词 故障诊断 离散隐马尔科夫模型 Discrete hidden markov model(dhmm) 人工免疫优化 行星齿轮箱
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刀具磨损监测及破损模式的识别 被引量:7
7
作者 康晶 冯长建 胡红英 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期5-9,共5页
对于金属切削过程中的刀具磨损,提出了基于隐马尔可夫模型的模式识别理论来识别刀具的不同磨损状态,从而预报刀具破损。该方法对切削过程中切削力信号的动态分量和刀柄振动信号进行快速傅里叶变换特征提取,然后利用自组织特征映射对提... 对于金属切削过程中的刀具磨损,提出了基于隐马尔可夫模型的模式识别理论来识别刀具的不同磨损状态,从而预报刀具破损。该方法对切削过程中切削力信号的动态分量和刀柄振动信号进行快速傅里叶变换特征提取,然后利用自组织特征映射对提取的特征矢量进行预分类编码,把矢量编码作为观测序列引入到隐马尔可夫模型中进行机器学习,建立了3个不同磨损状态的隐马尔可夫模型,并利用最大概率进行模式识别。试验表明,该方法对车刀磨损过程进行识别和预报是有效的。 展开更多
关键词 隐马尔可夫模型 刀具磨损 模式识别 预报 矢量量化
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基于加速度轨迹图像的手势特征提取与识别 被引量:8
8
作者 刘蓉 刘家祺 刘红 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第3期924-927,共4页
针对手势加速度识别中存在数据维度高、计算量大等问题,提出一种基于加速度轨迹图像的手势NMF特征提取与识别方法。通过Wiimote手柄获取手势动作的加速度信号,经过实时有效手势动作分割后,将加速度数据转换为手势轨迹图像,并用非负矩阵... 针对手势加速度识别中存在数据维度高、计算量大等问题,提出一种基于加速度轨迹图像的手势NMF特征提取与识别方法。通过Wiimote手柄获取手势动作的加速度信号,经过实时有效手势动作分割后,将加速度数据转换为手势轨迹图像,并用非负矩阵分解对手势加速度轨迹图像提取特征向量,最后构建离散隐马尔可夫模型实现目标手势识别。加速度手势轨迹图像转换及采用非负矩阵分解的特征提取方法将未知手势轨迹特征转换为低维子特征序列,降低了计算复杂度,实验表明,该方法能有效识别手势动作。 展开更多
关键词 手势识别 加速度传感器 非负矩阵分解 隐马尔可夫模型 人机交互
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离散隐马尔可夫模型在颤振预报中的应用研究 被引量:4
9
作者 康晶 冯长健 杨国田 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第3期360-364,共5页
对于切削过程中颤振孕育的动态模式,提出了基于离散隐马尔可夫模型(DHMM)的模式识别理论预报颤振的新方法。首先对切削过程的振动信号进行FFT特征提取,然后利用自组织特征映射(SOM)神经网络对提取的特征矢量进行冗余信息压缩与预分类编... 对于切削过程中颤振孕育的动态模式,提出了基于离散隐马尔可夫模型(DHMM)的模式识别理论预报颤振的新方法。首先对切削过程的振动信号进行FFT特征提取,然后利用自组织特征映射(SOM)神经网络对提取的特征矢量进行冗余信息压缩与预分类编码;再根据多变量DHMM建模理论,对切削颤振孕育的各种过程模式建立相应的DHMM,把矢量编码作为观测序列引入到DHMM中进行机器学习、训练;最后将观测序列引入到DHMM中进行颤振孕育的概率识别尝试。实验表明,该方法对颤振孕育过程识别是十分有效的,颤振预报正确率达93.3%。 展开更多
关键词 离散隐马尔可夫模型(dhmm) 颤振 动态模式识别 预报 矢量量化
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基于HHT变换的病态嗓音特征提取及识别研究 被引量:7
10
作者 龚英姬 胡维平 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第34期217-219,245,共4页
主要介绍基于HHT变换提取的瞬时能量(A)和瞬时频率(f)的标准差参数作为病态嗓音特征参数的有效性,详细描述了A-f新特征参数的提取过程,并利用DHMM模型对A-f标准差新特征参数,与语音识别中常用的MFCC系数进行识别。识别结果表明,由HHT变... 主要介绍基于HHT变换提取的瞬时能量(A)和瞬时频率(f)的标准差参数作为病态嗓音特征参数的有效性,详细描述了A-f新特征参数的提取过程,并利用DHMM模型对A-f标准差新特征参数,与语音识别中常用的MFCC系数进行识别。识别结果表明,由HHT变换提取的A-f标准差参数更适合于描述病态嗓音,更能有效区分病态嗓音和正常嗓音。 展开更多
关键词 希尔伯特黄变换 病态嗓音 A—f标准差参数 离散隐含马尔可夫模型 MEL频率倒谱系数
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