一种基于形态学的语音增强方法

依据数字语音信号的特点，提出了一种用于语音处理的形态学滤波算法．实验结果表明，该方法有效地抑制了噪声的干扰，对混噪语音质量的增强效果显著．由于形态滤波器的性能与结构元素有关，因此考查了结构元素是寸的变化对增强语音信噪比的改善情况．研究表明，结构元素的宽度变化对增强后语音的输出信噪比的影响较大．     

短时电能质量扰动波形的识别

提出一种新的基于瞬时无功功率理论和小波-神经网络技术对电能质量进行辨识的方法。首先对各种电能质量信号进行时域和幅值分析,将在幅值上有显著特征的短期电能质量扰动信号识别出来;再对其余的信号进行小波变换,提取与信号频域相关的特征量来表征不同电能质量信号。将这些特征量作为神经网络(ANN)的输入可以实现电能质量的辨识。计算结果表明了该方法的有效性和准确性。     

引入量子理论的膨胀滤波结构元素

在量子理论的启发下,设计了一种用于形态学膨胀算子的量子启发结构元素,以增强形态滤波器对故障脉冲响应信号的提取能力.量子启发结构元素从两方面考虑了信号的随机性:从量子空间到实数空间的映射方法和不同结构元素的出现概率计算方式,因此克服了传统结构元素高度不随信号发生变化的缺点.最后,利用量子启发结构元素进行轴承故障诊断,并与采用传统结构元素的形态处理结果进行了比较,研究表明量子启发结构元素具有更强的故障信息提取能力.     

压缩传感在电能质量扰动信号分析中的应用

针对电能质量扰动信号分析中, 传统信号处理方法存在采样数据量极大、 采样时间长、 压缩时浪费采样资源等问题, 将压缩传感（CS: Compressed Sensing）应用于电能质量扰动信号分析中。实现了采样与压缩同时完成, 极大地降低了采集的数据量和采样速率。通过对压缩传感的过完备字典设计, 实现了压缩传感同时检测多个电能质量扰动信号, 以及压缩传感对信号在一维、 二维上的重构, 并对重构的电能质量扰动信号进行分析。实验结果表明, 与传统的电能质量扰动信号处理方法相比, 该算法在采样数据量、 重构效果方面都有很大提升, 得到的重构信号误差更小, 对信号的分析更准确。     

基于柔性形态滤波与信息熵的电能质量暂态扰动定位分析

针对电力系统中电能质量扰动信号常因周期性变化和采样过程而存在各种噪声的情况,提出一种基于柔性形态滤波和信息熵的扰动定位方法。柔性形态滤波器是在标准数学形态学滤波器基础上发展起来的,具有更强的抗噪声性能和鲁棒性。信息熵可以用来表征信号的无序性测量指标,已经被广泛应用于检测信号的突变情况。首先,将电能质量扰动信号进行柔性形态滤波处理,再将去噪声后的信号进行形态梯度变换,放大扰动信号的突变特征,最后求取信号的信息熵,根据信号突变处信息熵的不同得到扰动信号的准确定位结果。仿真结果表明,该方法对多种暂态扰动信号能准确定位,抗噪声干扰强,具有很高的可行性和有效性。     

一种滤除心电信号中噪声的形态滤波方法

心电信号在检测过程中，常常会引入噪声和发生基线漂移，这严重影响了对心电信号的进一步分析和处理，采用数学形态学中的形态滤波方法，通过采5有不同尺寸结构元素的开－闭的闭－开运算平均组合，来滤除心电信号中的噪声和校正基线漂移，仿真结果验证该方法的有效性。     

基于柔性形态滤波和信息熵的电能质量扰动定位分析

针对电力系统中电能质量扰动信号常因周期性变化和采样过程而存在各种噪声的情况,提出一种基于柔性形态滤波和信息熵的扰动定位方法。柔性形态滤波器是在标准数学形态学滤波器基础上发展起来的,具有更强的抗噪声性能和鲁棒性。信息熵可以用来表征信号的无序性测量指标,已经被广泛应用于检测信号的突变情况。首先,将电能质量扰动信号进行柔性形态滤波处理,再将去噪声后的信号进行形态梯度变换,放大扰动信号的突变特征,最后求取信号的信息熵,根据信号突变出信息熵的不同得到扰动信号的准确定位结果。仿真结果表明,该方法对多种暂态扰动信号能准确定位,抗噪声干扰强,具有很高的可行性和有效性。     

相关分析的LabVIEW实现

LabVIEW是面向虚拟仪器设计、开发的图形化编程语言，该语言提供了强大的数值计算和信号分析能力．相关分析是时域信号处理的一种常用方法，然而在实际工程应用中，所要处理的往往是离散信号，常规的数学方法并不能直接应用．文章介绍了相关分析算法及其在LabVIEW中的实现，以及相应的VI子模块．     

基于FPGA与DSP的三相电能质量信号发生器

针对现有电能质量信号发生器存在结构复杂、功能单一、难以实现大功率等问题,设计了一种2H桥级联结构的新型电能质量信号发生器,采用FPGA和DSP作为控制芯片及载波相移PWM控制策略.在利用MATLAB仿真验证的基础上,研制了三相电能质量信号发生器样机,输出了包括电压骤升、跌落、谐波、闪变等电能质量信号波形.实验结果证明该...     

一种基于多特征量的复合电能质量扰动自动识别方法

针对电能质量复合扰动识别困难的问题,提出了一种电能质量扰动信号识别新方法.该方法利用信号的S变换幅值矩阵和动态测度提取的频率特征然后结合聚类经验模态分解方法对扰动信号进行表征,并设计了一种简单的决策树进行快速的识别.避免了因训练样本不足引起的较大误差,在较大程度上缩短了识别时间.仿真试验结果表明,该方法识别率高,抗噪能力强,可同时适用于单一和复合电能质量扰动信号的识别,可准确识别16种复合扰动在内的24种电能质量扰动信号.     

基于矩阵形态学分形几何图的产生

提出了一种利用矩阵和形态学相结合产生具有自相似结构分形图案的方法．图像矩阵和结构矩阵定义为其每个元素是具有矩阵下标的单独的图像，图像矩阵和结构矩阵的膨胀包含了大量不同图像元和结构元之间的膨胀，由矩阵理论把它们组合成一个新的图像矩阵．因此采用图像矩阵间的形态运算可以生成比常规形态学方法复杂得多的分形图形．给出了在特定条件下的分形维数的估计公式．     

基于数学形态滤波的大地电磁强干扰分离方法

针对矿集区大地电磁信号采集过程中常引入强噪声干扰等问题,采用数学形态滤波对大地电磁强干扰分离方法进行研究。在仿真信号中加入常见的强干扰来检验形态滤波的降噪能力,根据噪声类型选取不同结构元素尺寸及大小,并将形态滤波应用于实测大地电磁数据的降噪处理。采用非线性共轭梯度法进行反演,考查形态滤波对提高大地电磁测量数据质量的改善情况。研究结果表明:数学形态滤波能有效消除大地电磁强干扰中的大尺度干扰和基线漂移现象,重构信号基本保留原始大地电磁信号特征,改善大地电磁测深数据质量。由于该方法原理简单、并行运算速度快,具有较好的应用价值,适合于矿集区海量大地电磁强干扰分离。     

基于Lamb波无基准方法的裂纹检测

传统的结构健康监测技术容易受到温度、振动噪音等与结构缺陷无关的因素影响.为了克服这一缺陷,发展了一种基于传递阻抗的无基准裂纹检测方法.该方法既不需要基准数据,也不需要损伤阈值,而是利用裂纹导致的Lamb波模式转换效应和PZT极化特性从两组并排的PZT元件间获取传递阻抗,通过比较传递阻抗的能量来判断裂纹是否存在.仿真和实验表明,该方法无需选择最优的激励频率和采样时间即可实现对裂纹的检测,具有较强的鲁棒性和适用性.     

基于钢丝绳结构特征的断丝漏磁霍尔效应检测方法

根据钢丝绳断丝的漏磁检测原理,利用单片霍尔元件检测钢丝绳断丝漏磁的特性,推导出采用霍尔元件列沿钢丝绳周向均匀布置实现无漏检检测时元件的布置方法和最佳元件数计算式.根据钢丝绳结构特征,提出以提高检测信号信噪比和减少输出检测通道数为目的的多元件组合检测方法以及各元件间的最佳组合、布置方法.     

基于Soft多结构元素形态学的TM图像边缘检测

基于传统的数学形态学边缘检测算法,改进结构元素,提出Soft多结构元素算子。针对TM图像中存在噪声多和边缘形态多样性的特点,构建多结构元素,并结合Soft形态学方法,对TM图像进行形态学的腐蚀和膨胀,实现遥感图像的边缘检测。     

一种基于数学形态学的多形状多尺度边缘检测算法

基于数学形态学的边缘检测过程中,不同形状、不同尺度的结构元素在滤除噪声和保持边缘细节方面的作用是不同的,为此提出了一种基于多形状多尺度结构元素的自适应边缘检测算法,分别使用不同方向和大小的结构元素提取图像边缘,通过计算信息熵自适应确定权重系数,对多形状结构元素和多尺度结构元素检测的边缘做融合处理.实验结果表明,该算法与几种经典边缘检测算子相比,有效抑制了噪声影响,提高了检测精度,对各种不同图像具有很好的鲁棒性.     

基于一种新的应力准则的渐进结构优化方法

根据工程优化设计中最关注的材料利用率和最大应力最小化问题，引入且导出了应力评估参数，并基于此参数和单元的应力水平，提出了一种新的应力准则．该方法能有效缓解在删除无效材料时可能导致的应力集中．用两种不同方法对悬臂梁进行了优化设计，实例说明这一方法比传统的基于应力的渐进结构优化方法更为有效．     

基于经验模态分解的生命信号提取算法

穿墙生命探测雷达系统中,传统的基于快速傅里叶变换(FFT)的生命信号提取算法不能有效处理非平稳信号,且易受呼吸谐波干扰.为此,文中提出了一种从时域上提取生命信号的新方法.首先应用经验模态分解(EMD)将雷达接收信号分解成有限个固有模态函数(IMF),再用反映生命信号结构特征的IMF分量从时域上分别重构呼吸与心跳信号.仿真结果表明,所提出的新方法能避免呼吸信号谐波对心跳信号的干扰,因而能更加精确地提取心跳信号.     

基于特征灵敏度的Benchmark结构损伤诊断

为准确地评估结构的健康状况,提出了一种两阶段损伤诊断方法.引入柔度差值斜率的概念确定结构可能出现损伤单元的位置,采用基于二阶特征灵敏度的方法确定可能损伤单元的损伤程度.应用该方法对由国际结构控制协会与美国土木工程学会(IASC-ASCE)提出的健康监测Benchmark结构进行了分析.结果表明,两阶段损伤诊断方法能够准确地定出可能损伤单元的位置与损伤程度,识别结果与真实的损伤接近,说明该诊断方法是有效的.     

Vondrak滤波法用于结构振动与GPS多路径信号的分离

根据Vondrak滤波法在信号的截断频带上具有较高信号分辨率的特点，将Vondrak带通滤波法应用于全球定位系统（GPS）结构变形监测中以分离结构振动和多路径效应的影响。对GPS实际观测资料进行分析，结果表明：采用该方法不仅能从坐标序列中成功提取结构振动信息，也能正确分离载波相位双差观测值的残差序列中的结构振动和多路径效应影响，因而在提高GPS定位精度上具有较大的应用潜力。