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Wavelet-Based Fractal Function Approximation 被引量:1
1
作者 Zhang Hejei Tao Ran Zhou Siyong & Wang Yue(Department of Electronic Engineering, Beijing Institute of Technology, 100081, P. R. China) 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 1999年第4期60-66,共7页
In this paper, we study on the application of radical B-spline wavelet scaling function in fractal function approximation system. The paper proposes a wavelet-based fractal function approximation algorithm in which th... In this paper, we study on the application of radical B-spline wavelet scaling function in fractal function approximation system. The paper proposes a wavelet-based fractal function approximation algorithm in which the coefficients can be determined by solving a convex quadraticprogramming problem. And the experiment result shows that the approximation error of this algorithm is smaller than that of the polynomial-based fractal function approximation. This newalgorithm exploits the consistency between fractal and scaling function in multi-scale and multiresolution, has a better approximation effect and high potential in data compression, especially inimage compression. 展开更多
关键词 B-SPLINE wavelet scaling function Fractal function APPROXIMATION Quadratic programming.
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Steganography based on wavelet transform and modulus function 被引量:1
2
作者 Kang Zhiwei Liu Jing He Yigang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2007年第3期628-632,共5页
In order to provide larger capacity of the hidden secret data while maintaining a good visual quality of stego-image, in accordance with the visual property that human eyes are less sensitive to strong texture, a nove... In order to provide larger capacity of the hidden secret data while maintaining a good visual quality of stego-image, in accordance with the visual property that human eyes are less sensitive to strong texture, a novel steganographic method based on wavelet and modulus function is presented. First, an image is divided into blocks of prescribed size, and every block is decomposed into one-level wavelet. Then, the capacity of the hidden secret data is decided with the number of wavelet coefficients of larger magnitude. Finally, secret information is embedded by steganography based on modulus function. From the experimental results, the proposed method hides much more information and maintains a good visual quality of stego-image. Besides, the embedded data can be extracted from the stego-image without referencing the original image. 展开更多
关键词 STEGANOGRAPHY capacity wavelet transform modulus function HVS.
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引入双曲正切阈值函数的平稳小波变换心电信号去噪方法 被引量:4
3
作者 王海勇 丁顾霏 《计算机科学》 北大核心 2025年第5期179-186,共8页
在心电信号的采集过程中,各种噪声充斥在心电信号中,这会使心电信号变得难以识别,从而影响医务人员的诊断。对心电信号进行去噪处理,是心电信号研究的重要环节。基于平稳小波变换的技术,针对平稳小波去噪过程中硬阈值、软阈值的缺陷,提... 在心电信号的采集过程中,各种噪声充斥在心电信号中,这会使心电信号变得难以识别,从而影响医务人员的诊断。对心电信号进行去噪处理,是心电信号研究的重要环节。基于平稳小波变换的技术,针对平稳小波去噪过程中硬阈值、软阈值的缺陷,提出一种可变参数下的双曲正切函数(SWTaVHT)来对心电信号进行去噪;同时,为了防止在去噪过程中丢失一些高频信息段,引入利用R峰位置信息辅助的修正方法,以更好地保留有用的信号特征。为了评估SWTaVHT的有效性,在公开数据库MIT-BIH上与现有的方法进行对比实验。结果表明,去噪之后的信噪比(SNR)、均方根误差(RMSE)和均方根差百分比(PRD)均优于现有方法。SWTaVHT在不改变原始信号振幅的情况下,对心电信号数据进行去噪处理,其效果优于现有方法。 展开更多
关键词 心电信号 阈值函数 平稳小波变换 R峰校正 去噪
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基于黑翅鸢优化算法的分数阶Riccati微分方程数值解法
4
作者 胡行华 张瑶 《应用数学》 北大核心 2025年第3期751-761,共11页
利用黑翅鸢优化算法全局优化的优点,提出了基于Haar小波函数逼近和黑翅鸢优化算法的分数阶Riccati微分方程数值解法.结合Haar小波给出分数阶Riccati微分方程数值解的一般形式,将原问题转化为以逼近函数待定系数为变量的单目标优化问题,... 利用黑翅鸢优化算法全局优化的优点,提出了基于Haar小波函数逼近和黑翅鸢优化算法的分数阶Riccati微分方程数值解法.结合Haar小波给出分数阶Riccati微分方程数值解的一般形式,将原问题转化为以逼近函数待定系数为变量的单目标优化问题,再利用黑翅鸢优化算法对其进行求解.进而得到分数阶Riccati微分方程的Haar小波近似解.对不同分数阶Riccati微分方程实施数值实验评估,并对比现有数值方法所得结果,体现本方法的准确性和稳定性. 展开更多
关键词 黑翅鸢优化算法 HAAR小波 小波函数逼近 优化问题 数值解
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奇异谱分析与小波变换改进的弱磁检测方法研究
5
作者 刘伟 常青 王耀力 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第5期81-87,共7页
为满足日益增长的地下弱磁信号检测需求,文中提出了一种交叉验证增强的时间延迟嵌入奇异值分解(CV-TE-SVD)算法和小波变换改进的标准正交基(WT-OBF)磁异常检测方法。CV-TE-SVD算法通过时间延迟嵌入将实测磁场数据形成相应的轨迹矩阵,并... 为满足日益增长的地下弱磁信号检测需求,文中提出了一种交叉验证增强的时间延迟嵌入奇异值分解(CV-TE-SVD)算法和小波变换改进的标准正交基(WT-OBF)磁异常检测方法。CV-TE-SVD算法通过时间延迟嵌入将实测磁场数据形成相应的轨迹矩阵,并结合交叉验证优化奇异值选择,使得重构结果既保留目标信号的主体特征,又对噪声做了滤波处理,提高了信号重构的精度。WT-OBF方法利用小波变换的多分辨率分析能力,在不同尺度上分析信号,捕捉到不同频率成分,从而提升了磁异常信号的检测精度和鲁棒性。实验结果表明:CV-TE-SVD算法在不同距离下均表现出优异的性能,平均重构误差约为0.08,改进的WT-OBF算法信噪比(SNR)平均提升4.85 dB,在3倍物径距下的SNR最大提升了7.20 dB,其检测性能显著高于OBF算法和实测数据,为地下弱磁信号检测提供了技术支持。 展开更多
关键词 地下弱磁检测 奇异谱分析 正交基函数 小波变换 交叉验证
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基于多尺度快速双边滤波和小波变换的矿井图像增强算法
6
作者 王媛彬 何东阳 +4 位作者 樊红卫 王旭 贺文卿 闫昭旭 李千禧 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第10期237-250,共14页
受煤矿井下复杂地质环境和人造光源布置不均的影响,井下监控视频图像容易出现照度不均、细节丢失、对比度低等问题,而现有算法在增强过程中容易出现颜色失真、光晕伪影等不足。鉴于此,提出一种基于多尺度快速双边滤波和小波变换的矿井... 受煤矿井下复杂地质环境和人造光源布置不均的影响,井下监控视频图像容易出现照度不均、细节丢失、对比度低等问题,而现有算法在增强过程中容易出现颜色失真、光晕伪影等不足。鉴于此,提出一种基于多尺度快速双边滤波和小波变换的矿井图像增强算法。首先,采用同态滤波对矿井图像做初步增强后转换到HSV空间,此时保持色调分量不变,建立多尺度快速双边滤波,从亮度分量中提取光照分量,同时构造双伽马校正函数对光照分量进行增强;其次,基于Retinex理论,计算反射分量,并采用限制对比度自适应直方图均衡化算法(CLAHE)和灰度调整函数对反射分量进行增强;然后,使用小波变换融合光照分量和反射分量,得到增强的亮度分量,另设计饱和度修正函数矫正饱和度分量,提高矿井图像的色彩饱和度;最后,将色调分量和增强的亮度分量、饱和度分量融合,并从HSV空间转换回RGB空间。结果表明:对比BPDHE、CLAHE、NPE、SRIE、BIMEF和PnPRetinex算法,研究提出的算法处理后的矿井图像在均值、平均梯度、标准差、信息熵和空间频率方面分别提高了25.31%、42.75%、9.59%、1.60%、41.26%,研究提出的算法能有效增强矿井图像的照度、细节和对比度,同时减少光晕伪影、颜色失真等现象。在提取光照分量时,多尺度快速双边滤波相比于经典双边滤波运行速度平均提高了87.29%。应用YOLOV8检测增强后的矿井工人图像,其平均检测精度达到了90%,相较于原始图像平均提高了40%,这有效提升了智能检测的准确度。 展开更多
关键词 RETINEX理论 快速双边滤波 HSV空间 双伽马校正函数 小波变换
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基于小波变换增强位置编码Transformer的空域流量预测
7
作者 唐卫贞 刘波 +1 位作者 黄洲升 田齐齐 《现代电子技术》 北大核心 2025年第8期127-132,共6页
随着全球化进程的加快和航空技术的发展,对空中交通流量预测的精度要求也越来越高。为提高空中交通流量预测精度,减轻空中交通管制员的压力,提出一种增强位置编码的Transformer模型。利用小波变换对原始空域流量数据进行分析,通过信噪... 随着全球化进程的加快和航空技术的发展,对空中交通流量预测的精度要求也越来越高。为提高空中交通流量预测精度,减轻空中交通管制员的压力,提出一种增强位置编码的Transformer模型。利用小波变换对原始空域流量数据进行分析,通过信噪比选出性能最优的小波基函数,再进一步计算出小波系数并将其融入位置编码,以增强模型对时间序列数据的理解能力。实验结果表明,所提模型能够准确捕捉空中交通流量数据中的非平稳性和突变特征,其RMSE和MAPE评估指标较原始Transformer模型分别降低了29.9与2.9%,较LSTM模型分别降低了34.5与3.4%。该模型不仅提升了空域流量预测的准确性,也证实了小波变换在增强模型时间序列数据理解中的有效性,且为交通流量管理提供了一种新的技术方案。 展开更多
关键词 空域流量预测 增强位置编码 Transformer模型 小波变换 LSTM模型 小波基函数
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基于声纹识别的永磁同步电机运行状态监测
8
作者 丁惜瀛 付直刚 马少华 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第2期145-151,共7页
【目的】在传统永磁电机故障监测领域,接触式信号虽被广泛使用,但通常只能反映电机的单一运行状态且信息量不足,难以识别永磁同步电机的全面运行状态。为丰富信息量,需要额外增加传感器,但这不仅增加了系统的复杂性,还提高了实际应用难... 【目的】在传统永磁电机故障监测领域,接触式信号虽被广泛使用,但通常只能反映电机的单一运行状态且信息量不足,难以识别永磁同步电机的全面运行状态。为丰富信息量,需要额外增加传感器,但这不仅增加了系统的复杂性,还提高了实际应用难度。因此,提高永磁电机状态监测的精度与便捷性成为重要的研究目标。随着智能化监测技术的发展,非接触式信号的应用越来越受到关注。永磁电机运行时产生的音频信号包含了丰富的状态信息,为故障诊断提供了新的方向。相较于接触式信号,音频信号能实时反映由故障引起的电机振动、噪声等特征,有较大的研究价值。然而这类信号易受环境噪声的干扰,导致信号质量差、特征信息不清晰,不利于永磁同步电机的状态监测。针对上述问题,提出了一种基于声纹识别的永磁同步电机深度学习模型,旨在通过深度学习技术高效地监测和诊断电机运行状态。【方法】采用小波去噪算法减少噪声干扰,提升信号质量,进而提升信噪比,确保模型能够更清晰地提取梅尔谱特征,为故障识别和分类奠定基础。然而,直接使用卷积神经网络提取梅尔谱特征可能会削弱特征间的关联性,影响故障识别的精度。引入空间注意力机制,通过加权增强特征的空间位置相关性,使模型关注最关键的部分,提高特征提取的有效性。为提升模型的识别准确率,对梅尔谱特征进行归一化处理,并采用AAM-softmax损失函数。该函数通过强化类间约束,提高模型在不同类别之间的区分能力,进而提升识别精度和泛化能力并优化训练过程,使模型更好地适应不同工况。【结果】仿真测试结果表明,所提出的模型在训练集上表现出色,能够准确识别电机的不同运行状态,并在测试集上展现出较强的泛化能力。实验结果证实,基于深度学习的声纹识别方法能够有效监测永磁电机的多种运行状态,准确度较高且实用性较强。【结论】基于声纹识别的永磁同步电机深度学习模型能够有效去除噪声并提取关键特征。通过引入空间注意力机制和AAM-softmax损失函数,显著提升了模型的识别精度和泛化能力。该模型具有广阔的发展前景,可广泛应用于永磁电机的状态监测与故障诊断,推动电机智能化维护技术的发展。 展开更多
关键词 电机监测 声纹识别 小波去噪 损失函数 空间注意力机制 永磁同步电机
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基于IDBO-TVFEMD与改进小波阈值函数的滚动轴承复合故障诊断方法
9
作者 别锋锋 张雨婷 +4 位作者 李倩倩 丁学平 彭光成 戴雨萱 张瀚阳 《机械强度》 北大核心 2025年第10期51-62,共12页
针对滚动轴承故障的振动信号在强噪声背景下容易受到干扰不易提取的情况,提出了一种基于改进的蜣螂优化器(Improved Dung Beetle Optimizer,IDBO)算法-时变滤波经验模态分解(Time Varying Filtered Empirical Mode Decomposition,TVFEMD... 针对滚动轴承故障的振动信号在强噪声背景下容易受到干扰不易提取的情况,提出了一种基于改进的蜣螂优化器(Improved Dung Beetle Optimizer,IDBO)算法-时变滤波经验模态分解(Time Varying Filtered Empirical Mode Decomposition,TVFEMD)与新型小波阈值函数去噪相结合的故障诊断方法。首先,运用IDBO对TVFEMD中B样条阶数和带宽阈值ξ进行迭代寻优,得出最佳参数组合,然后,对原始信号进行TVFEMD,得到各本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量,通过相关系数准则去除其中的无关分量,重构新信号。随后,运用改进的小波阈值函数对新信号进行二次去噪处理。最后,对处理完的信号进行包络谱分析,提取其故障特征频率。通过仿真模拟信号与故障模拟试验分析研究,实现IDBOTVFEMD与改进小波阈值函数相结合的故障诊断方法和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)、集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)、完全集合经验模态分解去噪(Complete EEMD with Adaptive Noise,CEEMDAN)方法的对比,研究结果表明,提出的算法模型具备更好的诊断效果。 展开更多
关键词 滚动轴承 时变滤波经验模态分解 蜣螂优化器算法 小波阈值函数
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融合小波去噪与VMD-NTEO的输电线路故障定位
10
作者 周军 曲振国 战紫昂 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第7期141-150,共10页
为解决输电线路故障行波波头在噪声背景下检测困难的问题,提出一种融合小波去噪与变分模态分解结合改进Teager能量算子的行波波头检测新方法。首先,将含噪行波信号经所提的新小波阈值函数进行去噪处理,有效提高输出信号的信噪比;然后,... 为解决输电线路故障行波波头在噪声背景下检测困难的问题,提出一种融合小波去噪与变分模态分解结合改进Teager能量算子的行波波头检测新方法。首先,将含噪行波信号经所提的新小波阈值函数进行去噪处理,有效提高输出信号的信噪比;然后,对输出信号进行变分模态自适应分解,选择最能反映行波波头特征的高频模态分量,并利用改进Teager能量算子对高频模态分量波头进行标定;最后,根据输电线路各档距内导线水平长度和实际长度之间的比例关系,推导出一种不受波速影响的双端行波测距公式,利用该测距公式计算故障距离。仿真结果表明,所提波头检测方法在噪声背景下具有良好的检测效果,能够保证定位结果相对误差维持在0.1%以内。 展开更多
关键词 小波阈值函数 变分模态分解 改进Teager能量算子 行波波速 故障定位
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基于改进型软阈值函数的小波去噪研究
11
作者 乔小瑞 张峻华 袁峰 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第4期73-78,共6页
鉴于现存研究中阈值函数存在尖点、收敛速度过快或过慢、阈值门限不能自适应不同分解系数等问题,提出了一种可调整的软阈值函数,并优化了基于动态惯性权重和正余弦振荡学习因子的粒子群算法,通过二者结合实现了信号的降噪。仿真结果表明... 鉴于现存研究中阈值函数存在尖点、收敛速度过快或过慢、阈值门限不能自适应不同分解系数等问题,提出了一种可调整的软阈值函数,并优化了基于动态惯性权重和正余弦振荡学习因子的粒子群算法,通过二者结合实现了信号的降噪。仿真结果表明:采用该方法优化的信号相较优化前信噪比提升了12.5%,粒子群算法的收敛速度提升了6倍,有效抑制了背景噪声的影响,提升了信号的可识别性。 展开更多
关键词 海缆检测 信号去噪 小波变换 改进阈值函数 PSO
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长江中下游降水分区的季节特征及其对大气环流的响应 被引量:1
12
作者 李函珂 董晓华 +4 位作者 马耀明 龚成麒 李璐 冷梦辉 苏中波 《水文》 北大核心 2025年第3期86-92,共7页
探究长江中下游流域季节降水的时空特征及其对大气环流的响应,可以揭示气候变化对流域内异常降水的影响,对进一步准确预估流域旱涝灾情有重要意义。研究基于长江中下游1978—2017年总计40a的日降雨数据,采用旋转经验正交分解函数(Rotate... 探究长江中下游流域季节降水的时空特征及其对大气环流的响应,可以揭示气候变化对流域内异常降水的影响,对进一步准确预估流域旱涝灾情有重要意义。研究基于长江中下游1978—2017年总计40a的日降雨数据,采用旋转经验正交分解函数(Rotated Empirical Orthogonal Function,REOF)以及非参数Mann-Kendall检验等趋势突变检验方法,分析了研究区季节尺度降水的时空变化特征,并结合交叉小波法分析研究区不同季节降水对典型北半球大尺度大气环流的响应。结果显示:(1)在未来,春季降水易在中部Ⅰ区异常增加;夏季降水易在东南Ⅱ区异常增加;秋季降水易在东北Ⅲ区异常增加;冬季降水易在西南Ⅳ区异常减少。(2)春季降水与四种大气环流高度相关,秋季降水不易受环流因子影响,夏、冬季流域东北地区降水易受影响。AO主要影响冬季降水,PDO易影响春、冬季降水,SOI对夏季降水影响大。流域季节降水对大气环流的响应由南部及东北地区逐渐向西北地区递减;(3)东南Ⅱ区春、秋季降水不可预测性强,夏季降水极端且趋于增加,冬季异常降水影响大且关联小麦种植,需重点关注气候变化对东南地区降水的影响。以上结论可为区域季节性降水灾害防治提供潜在的预测因子,并有助于及时应对区域旱涝灾情,可提高灾害防治措施的针对性和效果。 展开更多
关键词 长江中下游 季节降水 大气环流 旋转经验正交方程 交叉小波变换
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基于自适应小波阈值的皮带机故障声音信号去噪算法研究 被引量:2
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作者 李磊 江帅帅 +1 位作者 徐崇杰 沙明璇 《控制工程》 北大核心 2025年第4期699-706,共8页
皮带机的声音信号包含了大量的运行状态信息,因此采集声音信号对皮带机的故障诊断至关重要。传统的小波阈值去噪算法无法满足强噪声背景下提取微弱声音信号的要求。因此,对传统的小波阈值去噪算法进行了改进,提出了具有自适应小波阈值... 皮带机的声音信号包含了大量的运行状态信息,因此采集声音信号对皮带机的故障诊断至关重要。传统的小波阈值去噪算法无法满足强噪声背景下提取微弱声音信号的要求。因此,对传统的小波阈值去噪算法进行了改进,提出了具有自适应小波阈值的连续型低误差小波阈值函数。自适应小波阈值为关于分解层数的分段函数,与分解层数成反比,能更好地适应噪声系数随小波分解层数的增加而减小的特征。实验结果表明,与硬阈值去噪算法、软阈值去噪算法和小波模极大值去噪算法相比,改进后的算法对皮带机声音信号的去噪能力更强,对原始信号的重构更精确。 展开更多
关键词 声音信号 小波去噪 皮带机故障 自适应小波阈值函数
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一种基于小波变换的两阶段低照度图像增强方法 被引量:1
14
作者 孙静 孙福奇 +1 位作者 郝世杰 孙福明 《计算机学报》 北大核心 2025年第5期1188-1211,共24页
低照度环境下采集的图像普遍存在亮度衰减、对比度弱化及细节模糊等退化现象,导致视觉质量显著降低,严重制约计算机视觉系统在目标检测、语义分割等高级视觉任务中的性能表现。针对上述问题,本文提出了一种基于小波变换的两阶段低照度... 低照度环境下采集的图像普遍存在亮度衰减、对比度弱化及细节模糊等退化现象,导致视觉质量显著降低,严重制约计算机视觉系统在目标检测、语义分割等高级视觉任务中的性能表现。针对上述问题,本文提出了一种基于小波变换的两阶段低照度图像增强网络TSUNet(Two-Stage Wavelet Recovery U-Net)。本文创新性地构建了基于小波变换理论的U型网络架构,通过初级恢复与精细增强两阶段的渐进式处理,分别实现基础特征重建和细节特征优化。为提升网络的特征表达能力,本文设计了增强小波域特征融合模块,该模块集成离散小波变换与逆变换操作,并设计了由动态门控空间注意力与轻量融合曲线注意力组成的双重注意力机制,通过双重注意力机制与小波变换协同工作,以更精细化的方式实现噪声抑制与细节增强的平衡。在优化策略方面,本文提出了融合感知损失函数,通过综合考量像素级误差与视觉感知质量,引导模型生成具有自然的视觉效果的高质量图像。实验结果表明,本文提出的方法在多个公开低照度数据集的关键指标(如峰值信噪比、结构相似性指数)中展现出出色的性能。代码已开源在https://github.com/HibobacX/TSUNet。 展开更多
关键词 图像增强 U型网络 小波变换 注意力机制 损失函数
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改进深度残差收缩网络的端到端合成语音检测
15
作者 曾高俊 芦天亮 +2 位作者 任英杰 李御瑾 彭舒凡 《计算机科学与探索》 北大核心 2025年第4期1076-1086,共11页
合成语音的滥用导致了诸多现实问题,研究相应的鉴伪技术对于保护公民人身财产安全、保障社会与国家安全具有重大意义。传统的合成语音检测多采用手工设计特征与后端分类器相结合的方式,前端手工特征设计涉及复杂的先验知识,使用单一手... 合成语音的滥用导致了诸多现实问题,研究相应的鉴伪技术对于保护公民人身财产安全、保障社会与国家安全具有重大意义。传统的合成语音检测多采用手工设计特征与后端分类器相结合的方式,前端手工特征设计涉及复杂的先验知识,使用单一手工特征模型检测效果不理想,而进行多特征融合则导致模型参数量较大。同时,目前多数检测方法还存在跨数据集泛化性差的问题。为解决上述问题,提出了一种基于改进深度残差收缩网络的端到端合成语音检测方法。融合通道注意力机制重新设计自适应阈值学习模块,提高了阈值学习的精度;设计并引入帧注意力机制模块,为不同的帧赋予不同的关注程度,提高了模型的特征选择能力;设计并引入了具有两种超参数的改进小波阈值函数,增强阈值化模块抑制无关特征的能力;设计了一种基于改进深度残差收缩网络端到端合成语音检测网络,输入原始语音即可判别其是否为合成语音。基于ASVspoof2019 LA数据集的对比实验结果显示,所提方法将基线模型的等错误率与最小串联检测成本函数分别降低了85%与84%。基于ASVspoof2015 LA数据集的跨库测试结果验证了所提方法的泛化性能。 展开更多
关键词 合成语音检测 深度残差收缩网络 帧注意力 小波阈值函数
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气候变化及新四季划分方法下的西藏季节变化趋势分析 被引量:1
16
作者 史继清 罗珍 +4 位作者 益西卓玛 刘赛 李积宏 旦增益嘎 甘臣龙 《干旱区地理》 北大核心 2025年第7期1141-1152,共12页
基于1981—2023年西藏38个气象站点气温日资料,选择西藏新四季划分方法划分西藏四季,探讨西藏气候季节区域变化、四季开始日期的时空变化以及季节变化趋势。结果表明:(1)西藏四季分明区集中分布在雅鲁藏布江一线和林芝市,四季不分明区(... 基于1981—2023年西藏38个气象站点气温日资料,选择西藏新四季划分方法划分西藏四季,探讨西藏气候季节区域变化、四季开始日期的时空变化以及季节变化趋势。结果表明:(1)西藏四季分明区集中分布在雅鲁藏布江一线和林芝市,四季不分明区(无夏区)主要位于西藏西部、北部和沿喜马拉雅山一带的高海拔区域。(2)西藏春、夏季开始日期有提前的趋势,秋、冬季开始日期有推迟的趋势。春季开始日期于2000年出现显著提前突变,秋、冬季开始日期分别于2003、1995年出现显著推迟突变。(3)就开始日期而言,春、秋季的第一模态(EOF1)呈现“春季西北低、东南高,秋季中间高、两边低”的特点;春季的第二模态(EOF2)表现为“西北正、东南负”的反向分布型;秋季EOF2呈现西南正值中心与东北负值中心相反的空间分布特征;冬季EOF1属于“北部高、西南部低”,冬季EOF2与春季EOF2特征相同。(4)未来春、夏季开始日期的推迟和秋、冬季提前的态势将出现。 展开更多
关键词 开始日期 小波分析 趋势分析 经验正交函数(EOF) 西藏
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联合全张量航空重力梯度数据的区域重力场快速建模方法
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作者 吴怿昊 罗志才 +2 位作者 汪海洪 何秀凤 杨萌 《地球物理学报》 北大核心 2025年第3期769-787,共19页
本文研究了基于径向基函数融合航空重力梯度张量数据重建高分辨率区域重力场模型的方法.针对传统勒让德级数展开方法存在求解复杂度高、计算效率低的局限性,以泊松小波基函数为例构建了基函数及其一阶、二阶偏导数快速递推计算的封闭解... 本文研究了基于径向基函数融合航空重力梯度张量数据重建高分辨率区域重力场模型的方法.针对传统勒让德级数展开方法存在求解复杂度高、计算效率低的局限性,以泊松小波基函数为例构建了基函数及其一阶、二阶偏导数快速递推计算的封闭解析表达式,建立了融合全张量重力梯度数据的快速建模方法.以加拿大圣乔治海湾为例,采用全张量航空重力梯度数据恢复了格网分辨率约为0.5 km的陆海统一重力场模型,量化了采用不同重力梯度分量对于建模的贡献,并利用实测地面重力数据检核了采用航空重力梯度恢复的重力场模型.数值分析表明,仅采用单一重力梯度分量建模时,利用垂直分量建模对于重力场重建的贡献较大,且基于垂直分量求解模型的精度较高.此外,相比于仅采用单一重力梯度分量建模的结果,联合多个梯度分量建模能提升重力场模型的精度.较之于已有全球高阶重力场模型和测高重力异常数据,联合航空重力梯度数据求解的局部重力场模型在短波段的精度有显著提高. 展开更多
关键词 航空重力梯度测量 全张量重力梯度数据 高分辨率重力场建模 泊松小波基函数 快速建模方法
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基于高光谱小波变换的玉米叶片含水量估测
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作者 肖娅婷 唐彧哲 +2 位作者 白宇飞 王潞 李斐 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第10期2875-2884,共10页
在植物的生命活动中,水分对于作物产量起着决定性的作用。快速检测并获知植物叶片水分状况,对于了解田间作物的生理需水特性以及相应的水分管理具有重要的意义。高光谱指数是进行作物叶片含水量无损实时估测的重要参数,然而常用的光谱... 在植物的生命活动中,水分对于作物产量起着决定性的作用。快速检测并获知植物叶片水分状况,对于了解田间作物的生理需水特性以及相应的水分管理具有重要的意义。高光谱指数是进行作物叶片含水量无损实时估测的重要参数,然而常用的光谱指数在估测叶片含水量中受生育时期影响明显,且稳定性较差,估测精度很难达到生产要求。为了提高玉米叶片水分估测的精度,于2023年—2024年在内蒙古玉米种植的典型区域进行不同水分梯度的田间试验,测定玉米叶片三个关键生育时期的高光谱反射率,通过建立叶片含水量(LWC)与小波函数及光谱指数的关系模型,以确定表现最佳的小波函数和光谱指数,并评估他们在检测玉米叶片含水量方面的稳定性和鲁棒性。利用光谱指数和小波函数对叶片含水量进行相关性分析发现,选用的13个水分指数中MDATT指数的预测结果最好(R^(2)=0.52),但估测精度受生育时期和层位影响较大。相比之下,连续小波变换在提高LWC估测精度的同时克服了生育时期和层位对于预测精度的影响,其中表现最佳的小波函数及其特征为Coif3(S_(6)W_(1725))(R^(2)=0.83)。与光谱指数相比小波函数中的Coif3函数在估测玉米叶片含水量方面更为稳定,模型独立验证结果的决定系数R^(2)为0.76,并且验证误差最小,RMSE和RE分别为3.08%和3.51%。研究结果可为玉米生长关键期水分的准确判断和灌溉的精准管理提供指导,从而有助于中国中西部地区玉米水肥一体化种植制度的可持续性发展。 展开更多
关键词 玉米叶片 含水量 小波函数 光谱指数
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基于SPEI的甘肃省气象干旱时空演变特征分析
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作者 李敏 王兴繁 +2 位作者 孙栋元 马亚丽 冯骁 《水土保持研究》 北大核心 2025年第5期191-200,212,共11页
[目的]查明甘肃省气象干旱的时空演变特征,为干旱预防提供理论依据。[方法]选取甘肃省29个气象站点1967—2023年逐日降水和气温数据,基于标准化降水蒸散指数(SPEI)和游程理论识别干旱事件,应用经验模态分解(EMD)、Mann-Kendall检验和小... [目的]查明甘肃省气象干旱的时空演变特征,为干旱预防提供理论依据。[方法]选取甘肃省29个气象站点1967—2023年逐日降水和气温数据,基于标准化降水蒸散指数(SPEI)和游程理论识别干旱事件,应用经验模态分解(EMD)、Mann-Kendall检验和小波函数分析气象干旱的非线性变化趋势、突变及周期,并分析干旱强度及频率的空间变化。[结果]甘肃省各子区气象干旱逐渐加重,SPEI1呈现非线性的慢—快—慢下降模式,各阶段SPEI1平均变化速率分别为-0.015/10 a,-0.068/10 a和-0.004 6/10 a,其中祁连山地及河西走廊东段和陇南山地干旱化趋势尤为明显,快速下降阶段SPEI1的变化速率分别为-0.13/10 a和-0.10/10 a。甘肃省SPEI值在1995年发生突变,存在35 a,19 a,9 a,4.7 a,2 a,1 a,219 d,91 d和29 d的周期。不同等级干旱发生的强度及频率随时间增强,特旱由甘肃黄土高原区东部转移至其西部、祁连山地及河西走廊西段和东段的民勤等地。[结论]甘肃省气象干旱呈现非线性变化,祁连山地及河西走廊西段和东段的民勤等地特旱风险上升,需重点关注。 展开更多
关键词 气象干旱 SPEI Mann-Kendall趋势检验法 小波函数 EMD
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用于电磁超声检测信号的联合降噪方法
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作者 杨斌 易朋兴 郝峥旭 《应用声学》 北大核心 2025年第2期519-528,共10页
为自适应地滤除电磁超声检测信号中的低频偏置与高频噪声,降低噪声对后续信号特征分析的影响,提出了一种将变分模态分解与改进阈值的小波变换相结合的二级框架降噪算法。该方法首先使用变分模态分解对信号进行分解并使用评价系数选择合... 为自适应地滤除电磁超声检测信号中的低频偏置与高频噪声,降低噪声对后续信号特征分析的影响,提出了一种将变分模态分解与改进阈值的小波变换相结合的二级框架降噪算法。该方法首先使用变分模态分解对信号进行分解并使用评价系数选择合适的模态函数分量对信号进行重构,之后使用改进阈值的小波变换法进行二次滤波。通过对不同噪声水平的仿真信号进行降噪处理,验证了该方法的优越性,在实际缺陷检测信号的降噪处理中也表现出了优异的性能。因此,该方法能够用于电磁超声检测信号的降噪。 展开更多
关键词 电磁超声信号 变分模态分解 小波降噪 阈值函数
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