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Impulse Response Identification Based on Varying Scale Orthogonal Wavelet Packet Transform
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作者 LIHe-Sheng MAOJian-Qin ZHAOMing-Sheng 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期567-577,共11页
In this paper, by applying a group of specific orthogonal wavelet packet to Eykho?algorithm, a new impulse response identification algorithm based on varying scale orthogonal WPTis provided. In comparison to Eykho? al... In this paper, by applying a group of specific orthogonal wavelet packet to Eykho?algorithm, a new impulse response identification algorithm based on varying scale orthogonal WPTis provided. In comparison to Eykho? algorithm, the new algorithm has better practicability andwider application range. Simulation results show that the proposed impulse response identificationalgorithm can be applied to both deterministic and random systems, and is of higher identificationprecision, stronger anti-noise interference ability and better system dynamic tracking property. 展开更多
关键词 微波转换 WPT 时间频率分析 Eykhoff算法 脉冲响应
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Classification using wavelet packet decomposition and support vector machine for digital modulations 被引量:4
2
作者 Zhao Fucai Hu Yihua Hao Shiqi 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2008年第5期914-918,共5页
To make the modulation classification system more suitable for signals in a wide range of signal to noise rate (SNR), a feature extraction method based on signal wavelet packet transform modulus maxima matrix (WPT... To make the modulation classification system more suitable for signals in a wide range of signal to noise rate (SNR), a feature extraction method based on signal wavelet packet transform modulus maxima matrix (WPTMMM) and a novel support vector machine fuzzy network (SVMFN) classifier is presented. The WPTMMM feature extraction method has less computational complexity, more stability, and has the preferable advantage of robust with the time parallel moving and white noise. Further, the SVMFN uses a new definition of fuzzy density that incorporates accuracy and uncertainty of the classifiers to improve recognition reliability to classify nine digital modulation types (i.e. 2ASK, 2FSK, 2PSK, 4ASK, 4FSK, 4PSK, 16QAM, MSK, and OQPSK). Computer simulation shows that the proposed scheme has the advantages of high accuracy and reliability (success rates are over 98% when SNR is not lower than 0dB), and it adapts to engineering applications. 展开更多
关键词 modulation classification wavelet packet transform modulus maxima matrix support vector machine fuzzy density.
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Features of energy distribution for blast vibration signals based on wavelet packet decomposition 被引量:5
3
作者 LING Tong-hua LI Xi-bing DAI Ta-gen PENG Zhen-bin 《Journal of Central South University of Technology》 2005年第z1期135-140,共6页
Blast vibration analysis constitutes the foundation for studying the control of blasting vibration damage and provides the precondition of controlling blasting vibration. Based on the characteristics of short-time non... Blast vibration analysis constitutes the foundation for studying the control of blasting vibration damage and provides the precondition of controlling blasting vibration. Based on the characteristics of short-time nonstationary random signal, the laws of energy distribution are investigated for blasting vibration signals in different blasting conditions by means of the wavelet packet analysis technique. The characteristics of wavelet transform and wavelet packet analysis are introduced. Then, blasting vibration signals of different blasting conditions are analysed by the wavelet packet analysis technique using MATLAB; energy distribution for different frequency bands is obtained. It is concluded that the energy distribution of blasting vibration signals varies with maximum decking charge,millisecond delay time and distances between explosion and the measuring point. The results show that the wavelet packet analysis method is an effective means for studying blasting seismic effect in its entirety, especially for constituting velocity-frequency criteria. 展开更多
关键词 BLASTING vibration NON-STATIONARY RANDOM signal energy distribution wavelet transform wavelet packet decomposition
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基于强化双树复小波包变换的风电机组偏航轴承损伤识别 被引量:2
4
作者 王晓龙 金韩微 +3 位作者 张博文 石海超 杨秀彬 何玉灵 《动力工程学报》 北大核心 2025年第1期115-123,共9页
针对风电机组偏航轴承损伤识别问题,提出了基于强化双树复小波包变换的损伤识别方法。首先,通过双树复小波包变换与线性峭度结合对不同分解层数下的分量计算平均线性峭度值,确定最优分解层数;其次,对最优分解所得小波系数及尺度系数进... 针对风电机组偏航轴承损伤识别问题,提出了基于强化双树复小波包变换的损伤识别方法。首先,通过双树复小波包变换与线性峭度结合对不同分解层数下的分量计算平均线性峭度值,确定最优分解层数;其次,对最优分解所得小波系数及尺度系数进行幅值调制,进而增强不同信号成分的能量;然后,采用散布熵指标确定各分量最佳调制系数并通过双树复小波包逆变换得到修正信号;最后,对修正信号作归一化平方包络谱分析提取故障特征频率。结果表明:所提方法能够实现复杂工况下偏航轴承损伤类型的准确识别,具有一定工程参考价值。 展开更多
关键词 风电机组 偏航轴承 双树复小波包变换 谱幅值调制
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基于数据分解与超参数优化的若干变体支持向量机月降水量预测
5
作者 周正道 黄斌 《节水灌溉》 北大核心 2025年第9期36-43,共8页
为提高月降水量时间序列预测精度,改进混合核相关向量机(HRVM)、混合核最小二乘支持向量机(HLSSVM)、混合核支持向量机(HSVM)、相关向量机(RVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、支持向量机(SVM)泛化性能,基于1~3层小波包分解(WPT1~3)方法... 为提高月降水量时间序列预测精度,改进混合核相关向量机(HRVM)、混合核最小二乘支持向量机(HLSSVM)、混合核支持向量机(HSVM)、相关向量机(RVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、支持向量机(SVM)泛化性能,基于1~3层小波包分解(WPT1~3)方法和麋鹿优化(EHO)算法,提出WPT1/WPT2/WPT3-EHO-HRVM/HLSSVM/HSVM/RVM/LSSVM/SVM月降水量时间序列预测模型,通过云南省大理州2个雨量站月降水量预测实例对18种模型进行验证。首先利用WPT1/WPT2/WPT3对实例月降水量时序数据进行分解处理,划分训练集和验证集;然后基于训练集构建HRVM/HLSSVM/HSVM/RVM/LSSVM/SVM超参数优化适应度函数,利用EHO优化适应度函数获得最优超参数;最后利用最优超参数建立WPT1/WPT2/WPT3-EHO-HRVM/HLSSVM/HSVM/RVM/LSSVM/SVM模型对实例各分量进行预测和重构。结果表明:①18种模型对月降水量均具有较好拟合、预测精度。其中WPT3-EHO-HRVM/HLSSVM/HSVM模型预测的平均绝对误差(MAE)、决定系数(R2)1.70~0.81 mm、0.9996~0.9999,优于其他对比模型,具有最小的预测误差;WPT2-EHO-HRVM/HLSSVM/HSVM模型预测效果较好,精度较高;WPT1-EHO-HRVM/HLSSVM/HSVM模型预测误差相对较大。②在相同分解层数和EHO优化情形下,通过线性组合不同核函数的EHOHRVM/HLSSVM/HSVM模型能更好地适应不同类型的数据分布,显著提升月降水量预测精度。③WPT3分解效果优于WPT2,远优于WPT1,月降水量预测精度随着WPT分解层数的增加而提高。④通过EHO优化HRVM/HLSSVM/HSVM/RVM/LSSVM/SVM超参数,能有效提升模型预测精度和预测效率。 展开更多
关键词 月降水量预测 小波包分解 麋鹿优化算法 混合核函数 支持向量机及其变体 超参数优化
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基于小波包分解和神经网络集成群的滚动轴承故障诊断
6
作者 柴立平 孟壮壮 +1 位作者 石海峡 李强 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期447-454,共8页
文章提出一种将多个神经网络相结合的神经网络集成群算法进行滚动轴承故障诊断。首先对原始振动信号进行小波包变换,分别采用小波包能量和小波包样本熵作为特征向量;其次采用多个粒子群优化反向传播(particle swarm optimization-back p... 文章提出一种将多个神经网络相结合的神经网络集成群算法进行滚动轴承故障诊断。首先对原始振动信号进行小波包变换,分别采用小波包能量和小波包样本熵作为特征向量;其次采用多个粒子群优化反向传播(particle swarm optimization-back propagation,PSO-BP)神经网络分别对轴承进行故障诊断,比较分析小波包能量和小波包样本熵作为特征向量的适配程度;再以多个神经网络作为神经网络集成群的基础子网络,通过统计耦合、输出耦合和统计输出耦合形成神经网络集成群的二级网络;最后通过最终统计耦合输出神经网络集成群的分类结果。研究结果表明,该方法可获得理想的滚动轴承故障诊断准确率,在负载变化时具有良好的泛化性能。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 小波包变换 粒子群优化反向传播神经网络 神经网络集成群
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小波包变换与支持向量机的电力变压器故障诊断方法 被引量:2
7
作者 黄道友 任丽佳 康健 《电源学报》 北大核心 2025年第1期251-258,共8页
针对传统电力变压器故障诊断方法无法实现电力故障准确检测并保证电力变压器正常运行的问题,提出1种小波包变换与支持向量机相结合的电力变压器故障诊断方法。对采集的电力变压器电力信号,利用改进最小噪声分离MNF(minimum noise fracti... 针对传统电力变压器故障诊断方法无法实现电力故障准确检测并保证电力变压器正常运行的问题,提出1种小波包变换与支持向量机相结合的电力变压器故障诊断方法。对采集的电力变压器电力信号,利用改进最小噪声分离MNF(minimum noise fraction)变换实施去噪,并通过加权邻域均值法对噪声矩阵进行估计,利用改进的MNF变换有效实现图像降维、去噪处理,提取信号特征;利用小波包变换方法将信号分为低频部分与高频部分,以获取小波包能量特征向量,将所获取小波包能量特征向量输入支持向量机分类器中,利用支持向量机分类器输出结果,实现电力变压器状态识别和故障诊断。实验结果表明,所提方法可有效诊断电力变压器中的铁芯短路、线圈层间短路、套管对地击穿、线圈绝缘电阻下降和套管间放电等故障,故障诊断精度高于98.5%。 展开更多
关键词 小波包变换 电力变压器 故障诊断 支持向量机
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基于共振解调新方法的滚动轴承故障诊断
8
作者 冯思茜 王家序 +1 位作者 张新 黄欣玥 《中国机械工程》 北大核心 2025年第9期2022-2031,共10页
为实现滚动轴承微弱特征提取与故障诊断,提出了一种基于子带重构重排-双树复小波包变换(SRR-DTCWPT)与峰值频率提取的共振解调新方法。基于SRR-DTCWPT的频带划分方法较为精细,并且在保持DTCWPT近似平移不变性和谱能量泄漏少的优点的同... 为实现滚动轴承微弱特征提取与故障诊断,提出了一种基于子带重构重排-双树复小波包变换(SRR-DTCWPT)与峰值频率提取的共振解调新方法。基于SRR-DTCWPT的频带划分方法较为精细,并且在保持DTCWPT近似平移不变性和谱能量泄漏少的优点的同时解决了频带错乱的问题。基于SRR-DTCWPT与峰值频率提取的共振解调方法不需要任何指标参与,能提取任意位置的频带,避免了强冲击干扰的影响,且计算过程自动化。将所提方法与Fast Kurtogram和Autogram算法进行比较,验证了该方法在滚动轴承故障诊断中的有效性与高效性。 展开更多
关键词 轴承故障诊断 共振解调 双树复小波包变换 子带重构重排 峰值频率提取
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基于双树复小波包变换的机械零件激光超声损伤信号增强方法
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作者 王燕萍 易茜 汤华 《激光杂志》 北大核心 2025年第8期82-88,共7页
机械零件的损伤检测对于保障机械设备的安全稳定运行至关重要。针对因多种因素影响导致机械零件激光超声损伤信号特征模糊的问题,提出基于双树复小波包变换的机械零件激光超声损伤信号增强方法。采集机械零件激光超声信号,采用自适应策... 机械零件的损伤检测对于保障机械设备的安全稳定运行至关重要。针对因多种因素影响导致机械零件激光超声损伤信号特征模糊的问题,提出基于双树复小波包变换的机械零件激光超声损伤信号增强方法。采集机械零件激光超声信号,采用自适应策略择取恰当的频带和频谱推算激光超声信号能量,通过双树复小波包变换提取激光超声损伤信号特征。根据提取到的信号特征运用可变模态分解得到信号低频段模态函数,利用剩余分量重构方法实现机械零件激光超声损伤信号增强。实验结果表明,所提方法处理后的信号波形不仅很好地抑制了噪声干扰,且最大程度保留了信号中的有用信息,对数谱距离在1.2~1.7之间变化,信源失真率在2.1%~3.1%之间变化,增强后信号峰值信噪比最大值为41.35 dB,波形保真度均值为0.86,信号增强效果好。 展开更多
关键词 双树复小波包变换 机械零件 激光超声 损伤信号增强 可变模态分解
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基于改进优化算法的WELM月径流预测模型研究 被引量:1
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作者 王应武 华春莉 茶建帮 《人民长江》 北大核心 2025年第2期82-90,共9页
针对在月径流预测中将传统数据分解技术直接应用于整个时间序列时,在模型训练过程中会提前使用“未来信息”从而导致预测结果“不可信”的问题,提出两种不引入“未来信息”的小波包变换(WPT)-改进蝴蝶优化算法(IBOA)/改进海马优化(ISHO... 针对在月径流预测中将传统数据分解技术直接应用于整个时间序列时,在模型训练过程中会提前使用“未来信息”从而导致预测结果“不可信”的问题,提出两种不引入“未来信息”的小波包变换(WPT)-改进蝴蝶优化算法(IBOA)/改进海马优化(ISHO)算法-加权极限学习机(WELM)月径流时间序列预测模型。首先,将月径流时间序列划分为训练集和预测集,利用WPT分别对训练集和预测集进行分解处理,避免在训练过程中提前使用“预测集信息”;其次,通过6个典型函数验证IBOA/ISHO的寻优能力,利用IBOA/ISHO优化WELM输入层权值和隐含层偏差(简称“超参数”),建立WPT-IBOA/ISHO-WELM模型对各分解分量进行预测和重构;同时构建基于整个时间序列分解的WPT-IBOA/ISHO-WELM(全)模型,与其他4种优化算法和未经分解、未经优化的IBOA/ISHO-WELM、WPT-WELM模型作对比分析;最后,通过云南省李仙江流域把边、景东水文站月径流时间序列预测实例对各模型进行检验。结果表明:①WPT-IBOA-WELM、WPT-ISHO-WELM模型对把边、景东站月径流预测的平均绝对百分比误差(MAPE)为1.649%~1.897%,预测精度优于其他对比模型,具有更好的预测效果。②WPT-IBOA-WELM、WPT-ISHO-WELM模型的预测精度基本不受“未来信息”的影响,能客观真实反映出月径流预测效果,具有较好的实用意义。③IBOA/ISHO仿真精度和WELM超参数优化效果均优于其他优化算法,表明通过logistic映射等策略可以显著提升IBOA/ISHO优化性能。 展开更多
关键词 月径流预测 小波包变换 改进蝴蝶优化算法 改进海马优化算法 加权极限学习机 超参数优化 把边水文站 景东水文站 李仙江流域
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连续纤维增强3D打印复合材料声发射监测与损伤模式识别
11
作者 雒新宇 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第6期78-84,共7页
连续纤维3D打印复合材料兼顾了复合材料的力学性能和极端复杂结构的打印工艺,具有较好发展前景。为探究纤维增强3D打印复合材料损伤演化行为和失效机理,制备了5%和15%芳纶纤维3D打印复合材料试件,开展了三点弯曲和声发射监测试验。结合... 连续纤维3D打印复合材料兼顾了复合材料的力学性能和极端复杂结构的打印工艺,具有较好发展前景。为探究纤维增强3D打印复合材料损伤演化行为和失效机理,制备了5%和15%芳纶纤维3D打印复合材料试件,开展了三点弯曲和声发射监测试验。结合小波包变换和k-means聚类算法,提出了芳纶纤维3D打印复合材料损伤模式识别方法,分析不同芳纶纤维含量对3D打印复合材料的损伤机理影响。结果表明:与试样A(5%纤维含量)相比,试样B(15%纤维含量)的最大载荷提高了29%。由于试件A纤维含量少,内部三角形填充结构最先发生严重的基体开裂和分层损伤,最终引起芳纶纤维断裂,而试样B损伤主要集中在弯曲加载后期。该方法为纤维增强3D打印复合材料失效分析提供了思路。 展开更多
关键词 3D打印 复合材料 声发射 小波包变换 损伤机理
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变温环境下基于主成分分析的桥梁损伤识别方法研究
12
作者 王海良 李振华 +2 位作者 孟庆领 田春艳 张鹤 《桥梁建设》 北大核心 2025年第3期58-65,共8页
为提高变温环境下桥梁动力响应损伤识别精度,提出引入主成分分析的小波包和分数阶傅里叶变换的损伤识别方法。该方法将原始信号F(t)进行小波包变换,再将小波包变换得到的小波包系数进行分数阶傅里叶变换,得到小波包和分数阶傅里叶变换... 为提高变温环境下桥梁动力响应损伤识别精度,提出引入主成分分析的小波包和分数阶傅里叶变换的损伤识别方法。该方法将原始信号F(t)进行小波包变换,再将小波包变换得到的小波包系数进行分数阶傅里叶变换,得到小波包和分数阶傅里叶变换各个节点能量,最后引入主成分分析,消除变温环境的影响,构建损伤指标进行损伤识别。以樟树市药都大桥为背景,按缩尺比1∶130制作该桥缩尺模型,进行变温环境下主梁动态损伤识别试验,分析未引入和引入主成分分析时的小波包变换、小波包和分数阶傅里叶变换2种方法在不同温度下对主梁损伤的识别情况。结果表明:未引入主成分分析时,采用小波包变换、小波包和分数阶傅里叶变换2种方法,温度变化对损伤指标影响较大。引入主成分分析后,2种方法均能明显剔除温度变化对损伤指标的影响,可准确识别损伤位置并反映损伤程度;不同工况下,采用小波包和分数阶傅里叶变换方法时,93%以上的损伤指标的极差率和96%以上的损伤指标的变异系数均小于小波包变换方法。 展开更多
关键词 桥梁工程 变温环境 损伤识别 小波包变换 分数阶傅里叶变换 主成分分析 模型试验
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基于软件无线电的硬件木马检测方法
13
作者 王小龙 黄永辉 +1 位作者 朱翔 张琬迎 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第5期1364-1370,共7页
针对日趋复杂的集成电路芯片,供应链全球化导致生产过程中不可控因素增多,芯片的硬件木马问题防不胜防,提出一种基于软件无线电设备采集的侧信道信号进行硬件木马检测的方法。通过软件无线电设备采集芯片在不同工作状态下对外的电磁辐... 针对日趋复杂的集成电路芯片,供应链全球化导致生产过程中不可控因素增多,芯片的硬件木马问题防不胜防,提出一种基于软件无线电设备采集的侧信道信号进行硬件木马检测的方法。通过软件无线电设备采集芯片在不同工作状态下对外的电磁辐射信号,利用小波包变换提取频谱信息,利用机器学习分类判别加以区分有无硬件木马。实验结果表明,采集的电磁侧信道信息包含了检测硬件木马的所需信息,硬件木马检测的准确率可达99.8%。 展开更多
关键词 硬件木马 软件无线电 电磁侧信道 信号处理 小波包变换 机器学习 随机森林算法
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基于经验模态分解和小波包能量熵的杉木加载过程中细观损伤监测与识别 被引量:3
14
作者 赵东 马荣宇 +2 位作者 于立川 赵健 刘嘉辉 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期123-131,共9页
【目的】细观损伤是承载木材断裂的主要原因之一。木材的多孔层状结构使其损伤过程变得复杂,针对单一信号处理方法较难充分挖掘木材断裂声发射信号中的细观损伤信息,造成识别信息不充分、不完备的问题。本研究提出通过经验模态分解(EMD... 【目的】细观损伤是承载木材断裂的主要原因之一。木材的多孔层状结构使其损伤过程变得复杂,针对单一信号处理方法较难充分挖掘木材断裂声发射信号中的细观损伤信息,造成识别信息不充分、不完备的问题。本研究提出通过经验模态分解(EMD)和小波包能量熵结合的信号处理方法,通过声发射无损检测手段,识别杉木加载过程中的细观损伤类型。【方法】以杉木为研究对象,进行单轴压缩、双悬臂梁和顺纹拉伸3种单一损伤试验,并对其进行加载过程中声发射信号的采集、监测与分析。通过小波包阈值法消除损伤试验中采集的声发射信号噪声,经由EMD和相关系数计算,分离出最能体现杉木细观损伤特征的本征模态(IMF)分量,并对IMF分量进行基于傅里叶变换的峰值频率分析和小波包能量熵分析,提取杉木细观损伤的特征。【结果】(1)EMD和小波包能量熵结合的信号处理方法能够判断杉木加载过程中声发射信号对应的细观损伤类型与构成。(2)杉木不同细观损伤类型的声发射信号对应不同的小波包能量熵区间:胞壁屈曲与塌溃(0.69~0.99)、层间开裂(1.57~1.78)、纤维束断裂(1.92~2.27)。(3)宏观断口观察和电镜显微分析验证了该方法的准确性。【结论】经验模态分解–小波包能量熵法避免了声发射信号模态堆叠的影响,并解决了木材细观损伤复杂且难以识别的问题,为杉木木材断裂的早期诊断方法提供了理论支撑。 展开更多
关键词 木材细观损伤识别 声发射 小波包变换 能量熵 经验模态分解(EMD)
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一种适用于混合双极直流输电的纵联方向保护方法 被引量:2
15
作者 高淑萍 李元泽 +3 位作者 宋国兵 左俊杰 吕宇星 沈渠旺 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期33-44,共12页
直流输电线路通常是以大电感和直流滤波器作为边界,故障行波在边界发生折射和反射时,其行波能量也会因为电感和滤波器的存在而被吸收,导致区内、外高频行波能量产生差异.当故障发生为正方向故障时,其高频前行波能量小于高频反行波能量;... 直流输电线路通常是以大电感和直流滤波器作为边界,故障行波在边界发生折射和反射时,其行波能量也会因为电感和滤波器的存在而被吸收,导致区内、外高频行波能量产生差异.当故障发生为正方向故障时,其高频前行波能量小于高频反行波能量;当故障发生为反方向故障时,其高频前行波能量大于高频反行波能量.由此特征提出了一种基于前、反行波高频能量差异的纵联方向保护,该保护采用小波包变换提取行波的高频能量,利用前行波与反行波在区内故障和区外故障时的高频能量差异判别故障.仿真结果表明,该保护能快速准确地识别故障,并且不受故障类型、过渡电阻以及故障发生位置距离和噪声的影响,具有一定的实用性. 展开更多
关键词 行波保护 混合直流输电 高频行波能量 小波包变换 纵联方向保护
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联合小波-频域变换的自适应能量检测 被引量:1
16
作者 何继爱 李志鑫 +1 位作者 王婵飞 张晓霖 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期90-98,共9页
针对传统能量检测方法在频谱感知领域中极易受低信噪比环境干扰,忽视可用频谱的定位亦会影响频谱状态的判别结果,提出了一种联合小波-频域变换的自适应能量检测方法,旨在提高能量检测的噪声灵敏度和判别精确度。通过离散小波包变换对信... 针对传统能量检测方法在频谱感知领域中极易受低信噪比环境干扰,忽视可用频谱的定位亦会影响频谱状态的判别结果,提出了一种联合小波-频域变换的自适应能量检测方法,旨在提高能量检测的噪声灵敏度和判别精确度。通过离散小波包变换对信号进行分解并计算子带能量;结合能量范数降低自适应阈值的计算复杂度,以便与子带能量比较;采用快速傅里叶变换定位可用频谱范围。对该方法进行模拟仿真,探究自适应阈值与不同性能参数之间的变化关系。仿真结果表明,该方法具有良好的环境适配性与系统稳定性,且在不同信噪比环境下的检测误差更小。此外,对子带信号进行频域分析以实现归一化频率范围的重新排序,进一步提高了频谱感知的准确度。 展开更多
关键词 认知无线电 频谱感知 能量检测 离散小波包变换 自适应阈值
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基于数据分解与斑马算法优化的混合核极限学习机月径流预测 被引量:7
17
作者 李菊 崔东文 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第6期42-50,共9页
为提高月径流预测精度,改进混合核极限学习机(HKELM)预测性能,提出小波包分解(WPT)-斑马优化算法(ZOA)-HKELM组合模型。利用WPT处理月径流时序数据,构建局部高斯径向基核函数和全局多项式核函数相混合的HKELM;通过ZOA优化HKELM超参数(... 为提高月径流预测精度,改进混合核极限学习机(HKELM)预测性能,提出小波包分解(WPT)-斑马优化算法(ZOA)-HKELM组合模型。利用WPT处理月径流时序数据,构建局部高斯径向基核函数和全局多项式核函数相混合的HKELM;通过ZOA优化HKELM超参数(正则化参数、核参数、权重系数),建立WPT-ZOA-HKELM组合模型,并构建WPT-遗传算法(GA)-HKELM、WPT-灰狼优化(GWO)算法-HKELM、WPT-鲸鱼优化算法(WOA)-HKELM、WPT-ZOA-极限学习机(ELM)、WPT-ZOA-最小二乘支持向量机(LSSVM)、ZOA-HKELM作对比模型,通过黑河流域莺落峡、讨赖河水文站月径流时间序列预测实例对各模型进行检验。结果表明:(1)莺落峡、讨赖河水文站月径流时间序列WPT-ZOA-HKELM模型预测的平均绝对百分比误差分别为1.054%、0.761%,决定系数均达0.999 9,优于其他对比模型,具有更高的预测精度,预测效果更好。(2)利用ZOA优化HKELM超参数,可提高HKELM预测性能,优化效果优于GWO、WOA、GA。(3)预测模型能充分发挥WPT、ZOA和HKELM优势,提高月径流预测精度;在相同分解和优化情形下,HKELM的预测性能优于ELM、LSSVM。 展开更多
关键词 月径流预测 时间序列 斑马优化算法 混合核极限学习机 小波包变换 超参数优化
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基于小波包分析和优化KNN的电动开度阀故障检测方法 被引量:2
18
作者 唐炜 陈远 程鲲鹏 《液压与气动》 北大核心 2024年第1期46-55,共10页
针对以微控制器MCU为控制核心的电动开度阀控制系统难以集成高效且计算量小的故障检测子系统的问题,基于小波包变换和优化K近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)算法提出了一种电动开度阀故障检测方法。对阀门振动信号进行小波包变换,计算小波... 针对以微控制器MCU为控制核心的电动开度阀控制系统难以集成高效且计算量小的故障检测子系统的问题,基于小波包变换和优化K近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)算法提出了一种电动开度阀故障检测方法。对阀门振动信号进行小波包变换,计算小波包节点的能量值与其重构信号的时域特征参数。根据Pearson系数筛选出两种与能量强相关的故障特征参数:峰峰值与均方根,并将两者作为KNN算法的样本评价指标;通过对评价指标进行加权优化了KNN算法的距离计算公式,分别在MATLAB和实验样机中进行故障检测测试,对应最高分类准确率分别为92.5%与86.7%。结果表明:实验测试与仿真分析具有较好的一致性,该故障检测方法的优势在于计算量小、故障识别率较高,并能有效地应用于以MCU为核心的电动开度阀控制系统。 展开更多
关键词 电动开度阀 小波包分析 优化KNN 故障检测
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基于WPT-IDBO-RELM和WPT-IDMO-RELM模型的日径流预测 被引量:4
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作者 李菊 崔东文 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2024年第6期48-55,85,共9页
为提高日径流时间序列预测精度,改进正则化极限学习机(RELM)的预测性能,对比验证改进蜣螂优化(IDBO)算法和改进侏獴优化(IDMO)算法与其他算法的优化效果,提出了基于小波包变换(WPT)的WPT-IDBO-RELM和WPT-IDMO-RELM日径流时间序列预测模... 为提高日径流时间序列预测精度,改进正则化极限学习机(RELM)的预测性能,对比验证改进蜣螂优化(IDBO)算法和改进侏獴优化(IDMO)算法与其他算法的优化效果,提出了基于小波包变换(WPT)的WPT-IDBO-RELM和WPT-IDMO-RELM日径流时间序列预测模型。对云南省暮底河水库、马鹿塘电站入库日径流进行预测,结果表明WPT-IDBO-RELM和WPT-IDMO-RELM模型对暮底河水库日径流预测的平均绝对百分比误差分别为1.048%、1.015%,对马鹿塘电站日径流预测的平均绝对百分比误差分别为1.493%、1.478%,优于其他对比模型;IDBO、IDMO算法对标准测试函数和实例目标函数的寻优效果均优于其他对比算法,且IDBO、IDMO算法优化效果越好,RELM超参数越优,WPT-IDBO-RELM、WPT-IDMO-RELM模型预测精度越高;WPT可将日径流序列分解为分量更少、规律性更强的子序列分量,在提高预测精度的同时显著降低模型复杂度和计算规模。 展开更多
关键词 日径流预测 正则化极限学习机 改进蜣螂优化算法 改进侏獴优化算法 小波包变换
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基于改进MFCC和能量算子倒谱的语种识别 被引量:12
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作者 陈思竹 龙华 邵玉斌 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S02期367-372,共6页
针对广播语音信号低信噪比下语种识别准确率低和鲁棒性差的问题,提出了基于小波包变换改进MFCC和能量算子倒谱特征的语种识别算法。首先,采用小波包变换代替MFCC中的傅里叶变换和Mel滤波得到WMFCC特征参数。在保留人耳听觉感知特性的基... 针对广播语音信号低信噪比下语种识别准确率低和鲁棒性差的问题,提出了基于小波包变换改进MFCC和能量算子倒谱特征的语种识别算法。首先,采用小波包变换代替MFCC中的傅里叶变换和Mel滤波得到WMFCC特征参数。在保留人耳听觉感知特性的基础上提升语音信号的高频分析能力和分析精确度,克服傅里叶变换的局限性。其次,提取Teager能量算子倒谱,得到语音瞬时能量的特性,与改进的MFCC特征参数融合得到新的特征参数TWMFCC。最后,为进一步提升低信噪比语音的识别效果,提出了VMD自适应维纳滤波去噪算法。通过实验对比了所提特征与传统特征的识别效果,所提特征的平均识别准确率显著提升,带噪语音在未进行语音去噪处理的情况下较传统MFCC高13.02%,有效改善了传统特征在低信噪比下识别准确率低的问题,具有较强的抗噪性和鲁棒性。 展开更多
关键词 语种识别 MFCC 小波包变换 能量算子倒谱 GMM-UBM
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