Principal component cluster analysis of ECG time series based on Lyapunov exponent spectrum

In this paper we propose an approach of principal component cluster analysis based on Lyapunov exponent spectrum (LES) to analyze the ECG time series. Analysis results of 22 sample-files of ECG from the MIT-BIH database confirmed the validity of our approach. Another technique named improved teacher selecting student (TSS) algorithm is presented to analyze unknown samples by means of some known ones, which is of better accuracy. This technique combines the advantages of both statistical and nonlinear dynamical methods and is shown to be significant to the analysis of nonlinear ECG time series.     

频谱宽度对超短脉冲光束的影响

利用理论推导和数值模拟的方法对超短脉冲光束的空间奇异性问题进行了较为深入的研究,给出了超短脉冲光束是否需要使用复解析信号理论的条件,并通过对超短高斯脉冲光束的频谱分析,直观形象地看到了空间奇异性产生的根源,还对比了超短无啁啾和啁啾高斯脉冲光束的频谱差异,说明了超短脉冲光束的空间奇异性主要是由频谱宽度引起的。     

A research on the largest Lyapunov exponent of BAEP time series

ＡｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｌａｒｇｅｓｔＬｙａｐｕｎｏｖｅｘｐｏｎｅｎｔｏｆＢＡＥＰｔｉｍｅｓｅｒｉｅｓ￥ＦｅｎｇＪｉｕｃｈａｏ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎ...     

矿井涌水量时间序列多重分形的局部奇异性研究

通过实例计算 ,所得的结果说明了矿井涌水量时间序列具有多重分性的特征 ,局部奇异性则是矿井涌水量时间序列所具有的一种属性。在讨论 4个描述局部奇异性参数有关物理意义的基础上 ,提出了矿井涌水量的奇异性在进行矿井水文地质条件分类、矿区地下水特征分析及矿井涌水量预测方面所具有的理论意义和实际作用 .图 1,表 1,参 8     

同步12导联ECG的多重分形分布

同步12导联ECG各个导联之间存在着多重分形奇异谱分布．人的ECG多重分形奇异谱面积12导均值由人体神经自律控制，反映的是人体的神经控制强弱，而不是心脏本身的病变程度；心脏本身的生理病理活动对ECG多重分形奇异谱面积12导均值起着一种调制作用．导联的多重分形奇异谱面积分布参量指标可以用来指征冠心病．     

fMRI time series analysis based on stationary wavelet and spectrum analysis

The low signal to noise ratio (SNR) of functional MRI (fMRI) prefers more sensitive data analysis methods. Based on stationary wavelet transform and spectrum analysis, a new method with high detective sensitivity was developed for analyzing fMRI time series, which does not require any prior assumption of the characteristics of noises. In the proposed method, every component of fMRI time series in the different time-frequency scales of stationary wavelet transform was discerned by the spectrum analysis, then the components from noises were removed using the stationary wavelet transform, finally the components of real brain activation were detected by cross-correlation analysis. The results obtained from both simulated and in vivo visual experiments illustrated that the proposed method has much higher sensitivity than the traditional cross-correlation method.     

湿式离合器磨合过程的多重分形谱预测

针对湿式离合器试验过程中磨合状态的预测问题,结合试验过程中摩擦转矩信号的几何结构特征,提出利用多重分形谱及其参数来预测磨合状态的新方法。阐述了基于盒计数法计算多重分形谱的方法;给出了多重分形谱参数的定义及其与摩擦转矩信号之间的内在联系;利用多重分形谱及其参数对某型号湿式离合器磨合过程的摩擦转矩信号进行分形表征。分析结果表明：多重分形谱及其参数能够定量地刻画试验过程中摩擦转矩信号的几何特征,并且随着磨合过程的进行,谱宽、最大最小概率子集分形维数差及谱偏斜度都呈现逐渐减小趋势,而最小奇异指数则呈现逐渐增大趋势。因此,利用试验中摩擦转矩信号的多重分形谱能够有效地预测湿式离合器的磨合状态。     

动态光谱幅值检测中的奇异值剔除

为了解决动态光谱检测技术中单波长波形变异引入的误差,提出了基于归一化光谱的标准差奇异值剔除方法,有效克服了单波长信号稳定性判别方法无法判断光谱变异的缺点,动态光谱幅值提取自光电容积脉搏波脉动幅值,可用于人体血液成分检测,而单一波长脉搏波信号的畸变通常是由检测设备冈素造成的,与被测个体的生理信息无关.动态光谱信号有效性需以脉搏波基波相对幅值稳定性作为判据,即在对信号进行归一化处理后,再判断其变异程度,以标准差作为判别手段.实验结果表明,该方法能够有效剔出由单波长波形变异引入的误差,有效保障了动态光谱的检测精度.     

超短脉冲光束空间奇异性与频谱的关系

利用理论推导和数值模拟的方法对超短脉冲余弦高斯光束的频谱进行了研究.结果表明不同脉冲宽度的无啁啾余弦高斯脉冲光束的频谱以及相同脉冲宽度下啁啾余弦高斯脉冲光束的频谱有着很大不同,直观地看出了脉冲宽度和啁啾对超短余弦高斯脉冲光束频谱宽度的影响,说明了频谱宽度对超短余弦高斯脉冲光束空间奇异性有很大的影响.     

混沌时间序列可预报时间长度分析

摘要：以经典混沌序列——Henon映射序列为例,对不同长度、不同噪声水平的序列进行了预报试验．结果表明：(a)纯净序列,序列越长,预报精度越高,同时预报精度衰减速度随之减慢,并且,当序列足够长时,即使较长预报步长的多步预报,仍可取得相当高的预报精度;(b)含噪声序列,其预报精度随步长的增加迅速地呈指数衰减,并且,序列长度基本上不会对预报时间长度产生影响,但噪声水平对可预报时间长度有一定影响,噪声水平越高,可预报时间长度越短．因此,不明确可预报的标准、不考虑序列长度、噪声水平等因素的影响而简单地以最大Lyapunov指数的倒数定义最大可预报时间长度,是不可取的．同样,根据最大Lyapunov指数推断水文过程的可预报时间长度也是不合适的．     

基于泊松分布模型的蛋白质串联质谱鉴定算法研究

数据库搜索方法被广泛应用于蛋白质串联质谱的鉴定之中,该方法主要包括4部分:去同位素峰、选取有效峰、产生理论图谱、对理论图谱与实验图谱进行相似度打分.其中打分函数是数据库搜索方法的核心,在此基础上探究了一种基于泊松分布模型下的蛋白质串联质谱鉴定算法,并合理的融入了峰强度信息.为了验证该算法的有效性及可靠性,将该算法搜索结果与主流鉴定商业软件Mascot和Sequest在FDR为1%的条件下进行比较,基于泊松分布模型的蛋白质串联质谱鉴定算法具有更高的鉴定量和鲁棒性.     

风险谱函数的设计与选择

研究了风险谱函数的构造及谱风险度量在金融市场中的应用。根据风险厌恶系数和效用函数理论,提出了一种风险谱函数的设计构造方法,得到了指数风险谱函数和幂风险谱函数。实证分析表明,运用这两种谱函数所得到的谱风险度量的结果,差别并不大。最后,提出了以谱风险度量为目标函数的投资组合优化配置模型,并讨论了模型的求解结果。     

Matlab在时间序列分析中的应用

Matlab强大的科学计算和可视化功能使其在各个领域中得到了广泛的应用．采用Matlab进行时间序列分析可以极大地简化编程工作，并具有界面友好、操作方便的特点。介绍了使用Matlab进行时间序列分析的基本方法和步骤，并通过实例进行了说明。     

4-硝基二苯乙烯系列化合物紫外光谱的测定

测定了4-硝基二苯乙烯系列6个化合物在14种有机溶刑中的紫外吸收光谱，其最大吸收频率与Hammett取代基常数之间存在良好的线性关系．     

基于混沌理论的太阳黑子数时间序列预测

研究基于最大Lypunov指数的预测方法在太阳黑子数时间序列预测中的应用,并在原方法中运用Wolf算法对原方法进行了改进.预测结果表明,改进后的方法比原方法和用回归模型预测的方法有更高的精度.     

具有双时间常数电化学阻抗谱的参数解析

提出了一种适用于具有弥散效应，双时间常数的电化学阻抗谱参数解析的方法，在确立用马特法进行曲线拟合的具体算法中，用最小二乘法求解初值，使迭代迅速收敛；用非线性插值法来弥补某些条件下实验数据点不足的缺陷。该方法可一次同时求解多个电化学电参数，计算实例表明了方法的有效性和可靠性。     

模糊时序与支持向量机建模相结合的PM2.5质量浓度预测

为解决进行PM2.5质量浓度预测中多因素回归模型的不稳定、神经网络模型的过拟合及局部最小等问题,提出应用支持向量机和模糊粒化时间序列相结合的方法,对PM2.5质量浓度未来变化趋势和范围进行预测.根据PM2.5不同季节的日变化周期模式,确定以24 h为周期的粒化窗宽,利用三角型隶属函数对数据样本进行特征提取作为支持向量机的输入,并在k重交叉验证法下采用网格划分寻找出模型的最佳参数.以2013年3月—2014年2月北京市海淀区万柳监测点四个季节PM2.5的1 h质量浓度监测值为样本数据,应用该方法建立PM2.5质量浓度的时间序列预测模型,并在MATLAB平台下应用LIBSVM工具实现计算过程.结果表明,基于模糊粒化时间序列的预测模型,能较好解决PM2.5机理性建模方式下由于影响因素考虑不全而造成的预测结果不稳定,对模糊粒子拟合效果较好.     

湍流与蠕虫的DNA序列的多重分形谱分析

为了用多重分形谱理论定量描述复杂系统的内部结构,详细讨论了多重分形谱中各参量的物理意义,给出了计算多重分形谱的公式,并采用小波WTMM(wavelet transform maxima modulus)算法计算了多分形Cantor集、湍流和DNA序列的多重分形谱。研究结果表明:多分形谱分析能够得到序列(或集合)不均匀的整体分布信息,湍流与DNA的多分形特性十分相似,DNA比湍流更不均匀,"混乱"特性似乎更充分,基于小波算法的WTMM理论可以用来计算复杂现象的多分形谱,计算结果是可信的。     

常规雷达飞机目标回波多重分形特性分析

常规雷达飞机目标回波的多重分形特性提供了对产生目标回波结构动力学特征的精细描述,为常规雷达飞机目标的分类和识别提供了新的途径.在介绍多重分形的研究方法以及常规雷达飞机目标回波数学模型的基础上,利用多重分形测度分析手段,详细分析常规雷达飞机目标回波的质量指数和多重分形奇异谱等多重分形特性曲线,并定义质量指数对称度Rτ、多重分形谱宽度Δσ和非对称指数Rσ等多重分形特征参数.实验结果表明:喷气式飞机、螺旋桨飞机和直升机这3类飞机目标的常规雷达回波数据具有显著不同的多重分形特征,所定义的3种多重分形特征参数可以作为常规雷达飞机目标分类和识别的有效特征.     

聚苯乙烯松弛时间谱的计算研究

通过动态线性小振幅剪切震荡实验所得的熔体储能模量G’(ω)和耗能模量G“(ω)数据,采用最小二乘法线性回归、正则法和非线性回归法分别计算得到离散松弛时间谱,优较三种方法得到结果的差别,讨论计算参数和温度对离散松弛时间谱的影响。