基于自适应随机共振理论强噪声背景下的弱语音信号检测 被引量：4

1

作者 卢欢欢 王辅忠 张慧春 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期357-361,共5页

传统语音信号检测方法是将噪声作为干扰信号来线性滤除,而在强噪声背景下,这些方法在去除噪声的同时也丢失了部分原始语音信号。随机共振能够利用噪声能量放大弱信号而抑制噪声,基于此原理,提出一种基于自适应随机共振提取弱语音信号的... 传统语音信号检测方法是将噪声作为干扰信号来线性滤除,而在强噪声背景下,这些方法在去除噪声的同时也丢失了部分原始语音信号。随机共振能够利用噪声能量放大弱信号而抑制噪声,基于此原理,提出一种基于自适应随机共振提取弱语音信号的方法,并与二次采样相结合,实现强噪声背景下弱语音信号的检测。该方法通过评价系统输出信号的信噪比,自适应调节系统参数a、b,从而最优地检测出弱语音信号。实验仿真分析表明,强噪声背景下,输出信号的信噪比由初始信噪比-7dB提高到0.86dB,信噪比增益为7.86dB。该方法明显提高了输出语音信号的信噪比,为弱语音信号的检测提供了新的思路。 展开更多

关键词 自适应随机共振 语音检测 二次采样 弱信号检测

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大参数条件下弱周期信号的三种随机共振检测方法 被引量：3

2

作者 明廷锋 龙景兵 张永祥 《测试技术学报》 2014年第6期476-480,共5页

小参数弱周期信号的随机共振虽易于发生,但实现大参数条件下弱周期信号的随机共振在机械故障诊断领域更具有实际意义,在一定条件下可通过选用有关文献给出的二次采样法或调制法等随机共振方法来实现.为了掌握上述随机共振方法的应用特点... 小参数弱周期信号的随机共振虽易于发生,但实现大参数条件下弱周期信号的随机共振在机械故障诊断领域更具有实际意义,在一定条件下可通过选用有关文献给出的二次采样法或调制法等随机共振方法来实现.为了掌握上述随机共振方法的应用特点,更好地达到大参数条件下弱周期信号的周期特征检测目的,以某大参数弱周期仿真信号作为对象,分别应用二次采样法、解调法以及作者提出的结构参数自寻优法等3种随机共振方法进行计算分析和提取周期特征,并从应用过程和效果两方面对3种方法进行比较.结果表明,相对于其他两种方法,通过结构参数自寻优法构建的随机共振模型能够较好的检测出大参数弱周期信号的周期特征,具有更好的实用性. 展开更多

关键词 大参数条件 随机共振 微弱周期信号 二次采样 调制 结构参数寻优

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基于粒子群优化算法的BPSK信号随机共振研究 被引量：2

3

作者 田万平 向亚丽 +1 位作者 颜冰 王琪 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期71-77,共7页

鉴于二进制相位调制信号的调制频率较高以及在强噪声背景下的误码率较高,提出了一种二次采样与频率变换结合的随机共振方法来降低采样频率和输出误码率。为了实现随机共振系统参数的同步优化,将粒子群优化算法引入随机共振中,修正了经... 鉴于二进制相位调制信号的调制频率较高以及在强噪声背景下的误码率较高,提出了一种二次采样与频率变换结合的随机共振方法来降低采样频率和输出误码率。为了实现随机共振系统参数的同步优化,将粒子群优化算法引入随机共振中,修正了经典随机共振应用于实际通信系统中信噪比的定义,并分析了非线性随机共振系统的输出响应。在强噪声背景下,对BPSK信号的传统接收方案和所提方法的误码率进行仿真对比分析,结果证实所提方法能有效地降低传输误码率。 展开更多

关键词 二进制相位调制信号 随机共振 二次采样 粒子群优化算法

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基于随机共振的微弱语音谱减降噪方法 被引量：1

4

作者 蔡文坚 王辅忠 +1 位作者 张慧春 卢欢欢 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第2期499-502,541,共5页

为提高在低信噪比下语音增强系统输出的语音质量,提出一种基于随机共振理论的谱减语音增强方法。利用二次采样随机共振对低信噪比语音信号进行预处理,使微弱语音、噪声与非线性系统产生协同效应,减小噪声的同时放大微弱语音信号;对经随... 为提高在低信噪比下语音增强系统输出的语音质量,提出一种基于随机共振理论的谱减语音增强方法。利用二次采样随机共振对低信噪比语音信号进行预处理,使微弱语音、噪声与非线性系统产生协同效应,减小噪声的同时放大微弱语音信号;对经随机共振处理过后的语音信号采用谱减法进行二次降噪,优化低信噪比下的语音增强的效果。模拟仿真结果表明,随机共振与谱减法的复合方法可明显提升低信噪比下输出语音信号的输出信噪比及感知语音质量得分。 展开更多

关键词 随机共振 二次采样 谱减法 语音增强 信噪比

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基于两次采样的大动态微弱信号探测 被引量：1

5

作者 周传航 罗向东 邵佩旭 《电子器件》 CAS 北大核心 2019年第4期891-897,共7页

在大动态微弱信号检测领域,为了提高探测系统的ADC模数转换器(Analog-to-Digital Converter)的精度,以滨松公司的CCD电荷耦合器件(Charge-Coupled Device)传感器芯片S11156,选择16位精度的ADI公司的AD9265芯片与AD9747芯片,使用两次采... 在大动态微弱信号检测领域,为了提高探测系统的ADC模数转换器(Analog-to-Digital Converter)的精度,以滨松公司的CCD电荷耦合器件(Charge-Coupled Device)传感器芯片S11156,选择16位精度的ADI公司的AD9265芯片与AD9747芯片,使用两次采样的设计原理,搭建硬件电路,通过对微弱信号的放大,实现低精度ADC对信号的检测,仿真结果表明可以实现在不改变ADC位数的情况下,实现高精度的测量,满足特定情况下的探测需要。同时硬件电路调试时与仿真结果相吻合。 展开更多

关键词 微弱信号检测 ADC 两次采样 高精度

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二次采样随机共振频谱研究与应用初探 被引量：57

6

作者 冷永刚 王太勇 +2 位作者 秦旭达 李瑞欣 郭焱 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期717-723,共7页

研究了双稳系统随机共振频谱的洛伦兹分布特征 ,得出在谱分布能量较集中的低频区才能产生可辨识的随机共振谱峰 .探讨了大参数信号双稳系统的二次采样随机共振的频谱特性 .以强噪声中弱信号的检测为实例 。

关键词 随机共振 二次采样随机共振 双稳系统 洛伦兹分布 噪声作用 信号处理理论 信号参数

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基于Kramers逃逸速率的调参随机共振机理 被引量：26

7

作者 冷永刚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期5196-5200,共5页

根据Kramers逃逸速率的特性,阐明了随机共振信号的频率被限制在Kramers逃逸速率极限值一半的范围内,这种限制是制约大频率信号产生随机共振的原因.在进一步揭示二次采样随机共振频率尺度变换机理的基础上,证明了二次采样频率尺度可以把... 根据Kramers逃逸速率的特性,阐明了随机共振信号的频率被限制在Kramers逃逸速率极限值一半的范围内,这种限制是制约大频率信号产生随机共振的原因.在进一步揭示二次采样随机共振频率尺度变换机理的基础上,证明了二次采样频率尺度可以把任意信号频率映射变换到随机共振频率尺度上的结论.相对于二次采样变换方法,由于双稳系统参数的调节很难使Kramers逃逸速率的一半达到实际信号的大频率,因此系统参数只能在随机共振的小参数频率范围内调节来实现随机共振. 展开更多

关键词 双稳随机共振 二次采样频率变换 系统参数调节 Kramers逃逸速率

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二次采样随机共振的工程应用研究 被引量：18

8

作者 冷永刚 王太勇 +1 位作者 郭焱 许俊艳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第20期1847-1852,共6页

研究了小参数随机共振 (SR)理论的克莱默斯 (Kramers)逃逸速率和罗伦兹 (Lorentzian)分布的噪声频谱特性 ,得出了只有在噪声能量集中的低频区域才能产生随机共振的论点。在此基础上 ,通过二次采样频率变换思想 ,成功地将小参数随机共振... 研究了小参数随机共振 (SR)理论的克莱默斯 (Kramers)逃逸速率和罗伦兹 (Lorentzian)分布的噪声频谱特性 ,得出了只有在噪声能量集中的低频区域才能产生随机共振的论点。在此基础上 ,通过二次采样频率变换思想 ,成功地将小参数随机共振扩展应用到大参数的随机共振 ,从而实现了从强噪声中检测出弱信号的目的。大参数随机共振谱特性及其信噪比的进一步定量分析表明 ,提高采样频率可把弱信号移入噪声能量集中的低频区域 ,有利于产生可辨识的随机共振谱峰。 展开更多

关键词 二次采样随机共振 噪声 频谱 弱信号检测

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圆度测量中测量点数的确定 被引量：16

9

作者 赵前程 邓善熙 丁兴号 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期136-140,共5页

圆度是经常需要定量测量的形状误差参数 ,测量点数的多少影响测量精度和测量成本。综合考虑圆表面的确定性成分和随机成分 ,设计出基于 FFT全域插值的二次判别法对测量点数的合理性进行判别。给出二次判别法的定量判别依据、判别程序 。

关键词 圆度测量 测量点数 二次测量判别法 不确定度 采样策略 圆形工件

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双稳调参高频共振机理 被引量：15

10

作者 冷永刚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期77-83,共7页

针对双稳系统的高频信号响应,探讨了双稳调参的高频共振机理.研究表明,二次采样频率变换并不改变双稳结构直接在原系统结构上在与高频映射对应的低频处实现共振,而双稳系统参数调节是调参改变双稳结构并直接在高频处实现共振.双稳系统... 针对双稳系统的高频信号响应,探讨了双稳调参的高频共振机理.研究表明,二次采样频率变换并不改变双稳结构直接在原系统结构上在与高频映射对应的低频处实现共振,而双稳系统参数调节是调参改变双稳结构并直接在高频处实现共振.双稳系统参数调节之所以能够实现高频随机共振,是因为同时调节双稳系统两参数可使Kramers逃逸速率不存在极限值,突破了随机共振信号频率必须在小频率范围内的限制. 展开更多

关键词 双稳系统 高频共振 二次采样频率变换 系统参数调节

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基于随机共振的高灵敏度GPS信号捕获算法 被引量：7

11

作者 莫建文 欧阳缮 +1 位作者 肖海林 孙希延 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期838-841,共4页

针对微弱环境下全球定位系统(global position system,GPS)信号捕获问题,提出了基于随机共振(stochastic resonance,SR)的GPS信号捕获算法。该算法首先用部分匹配滤波器对GPS信号进行分段相关预处理,然后利用SR提高预处理后信号的信噪比... 针对微弱环境下全球定位系统(global position system,GPS)信号捕获问题,提出了基于随机共振(stochastic resonance,SR)的GPS信号捕获算法。该算法首先用部分匹配滤波器对GPS信号进行分段相关预处理,然后利用SR提高预处理后信号的信噪比(signal-to-noise ratio,SNR),SR中引入了二次采样和自适应技术,解决了传统SR不适合捕获大频率信号(频率远大于1 Hz的信号)及SR参数难以与被捕获信号匹配的难题,最后采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)谱分析技术,实现在较短的相关累积时间内获得较高的捕获灵敏度。实验表明,算法能明显提高系统捕获性能,在相关累积时间为10 ms,信号SNR为-38 dB的情况下,算法捕获GPS信号的正确检测率达到100%。 展开更多

关键词 GPS信号 高灵敏度 二次采样随机共振 自适应技术

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为检测微弱周期信号对二次采样随机共振相关参数的研究 被引量：5

12

作者 郑堂 李世平 +1 位作者 程双江 邬肖敏 《计量学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期313-317,共5页

分析了二次采样随机共振中涉及到的重要参数采样频率和二次采样频率，结合理论推导与仿真，得出了这两个参数对系统输出效果的具体影响，同时分析了造成这些影响的原因，提出了这两个参数选取的方法，为更好地应用二次采样随机共振检测... 分析了二次采样随机共振中涉及到的重要参数采样频率和二次采样频率，结合理论推导与仿真，得出了这两个参数对系统输出效果的具体影响，同时分析了造成这些影响的原因，提出了这两个参数选取的方法，为更好地应用二次采样随机共振检测微弱周期信号提供了依据。 展开更多

关键词 计量学 微弱信号检测 二次采样随机共振 采样频率 二次采样频率

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基于PSO和MSR的微弱信号检测方法研究 被引量：3

13

作者 郑煜 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第3期362-367,共6页

针对强噪声环境下,旋转机械系统的微弱信号难以得到准确检测的问题,提出了一种基于自适应权重粒子群算法(APSO)和自适应多稳态随机共振(SMSR)相结合的微弱信号检测方法。首先,使用自适应多稳态随机共振作为基本检测方法,并在数值求解输... 针对强噪声环境下,旋转机械系统的微弱信号难以得到准确检测的问题,提出了一种基于自适应权重粒子群算法(APSO)和自适应多稳态随机共振(SMSR)相结合的微弱信号检测方法。首先,使用自适应多稳态随机共振作为基本检测方法,并在数值求解输出信号时,引入了二次采样法(TS),解决了随机共振对高频信号适应能力差的问题;然后,以输出信噪比作为适应度函数,使用粒子群算法(PSO)优化了多稳态系统结构参数;采用全局最优点距离的方案,对惯性权重进行了自适应调整,将粒子群算法改善为自适应权重粒子群算法;最后,设置了混有高强度高斯噪声的正弦小信号仿真试验,在此基础上,使用该方法完成了对机械系统微弱故障诊断实验。研究结果表明:该方法可以准确地突显出161.1 Hz故障频率成分,同时能够得到描述实际机械系统运转状态的倍频成分,具有准确的微弱信号检测能力。 展开更多

关键词 旋转机械系统 故障诊断 微弱信号检测 多稳态随机共振 粒子群优化 二次采样

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数值模拟亚纳秒脉冲产生超连续谱的一种改进方法(英文) 被引量：4

14

作者 方平 杨直 +5 位作者 王屹山 赵卫 张挺 李成 段作梁 段开椋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期16-20,共5页

提出了一种基于分步傅里叶方法的二次采样法,用以模拟和分析亚纳秒脉冲泵浦光子晶体光纤产生的超连续谱特性。通过此方法在广义非线性薛定谔方程上的应用,在超连续谱模拟中显著缩短了运算时间,模拟结果与实验符合很好。同时还对模拟光... 提出了一种基于分步傅里叶方法的二次采样法,用以模拟和分析亚纳秒脉冲泵浦光子晶体光纤产生的超连续谱特性。通过此方法在广义非线性薛定谔方程上的应用,在超连续谱模拟中显著缩短了运算时间,模拟结果与实验符合很好。同时还对模拟光谱与实验结果间的细微差别做了讨论。通过此方法,模拟了1.8m晶体光纤中产生的1.15 W续谱和光谱沿光纤长度的演化,为超连续谱实验研究的优化设计提供了依据。 展开更多

关键词 超连续谱 二次采样法 分步傅里叶方法 亚纳秒脉冲

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基于CMOS图像传感器的大动态微弱信号检测电路设计

15

作者 刘聪 罗向东 +1 位作者 王伟明 牛光珊 《现代电子技术》 2022年第6期21-28,共8页

为获得二维材料混合信号中微弱的调制信号,文中基于具有弱信号检测能力和大动态范围的CMOS图像传感器芯片S10122,选用ADI公司16位精度的LTC2204芯片和LTC1668芯片,使用两次采样模数转换(ADC)的方法设计一个大动态微弱信号检测电路。该... 为获得二维材料混合信号中微弱的调制信号,文中基于具有弱信号检测能力和大动态范围的CMOS图像传感器芯片S10122,选用ADI公司16位精度的LTC2204芯片和LTC1668芯片,使用两次采样模数转换(ADC)的方法设计一个大动态微弱信号检测电路。该电路在保证采样速率的前提下,可将16位ADC精度提高到18位,且采样速率达到20 MSPS。测试结果表明:文中电路能够有效地检测出微弱信号,且信号幅值随光强变化而变化。传感器采集到的信号能够通过USB模块有效传输至上位机,传输速率达到38.6 MB/s,实现了低精度ADC对微弱信号的高精度测量,满足实际探测需求。文中设计的两次采样电路具有电路结构简单、成本低、噪声干扰小的特点,与现有采样方法相比,具有更高的采样精度和速度,可为微弱信号的快速、高精度检测提供一种研究方向。 展开更多

关键词 检测电路 微弱信号检测 CMOS图像传感器 电路设计 两次采样电路 信号调制 模数转换

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基于随机共振的穿墙探测信号检测研究 被引量：1

16

作者 郭山红 孙锦涛 谢仁宏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1427-1431,共5页

推导了连续波体制的穿墙探测器回波信号表达式,对探测器实验数据的验证表明,回波信号与简谐振动模型吻合良好;应用随机共振的方法对穿墙探测器回波信号进行处理,具体采用了非线性双稳系统和二次采样随机共振方法,结果表明信号回波增强,... 推导了连续波体制的穿墙探测器回波信号表达式,对探测器实验数据的验证表明,回波信号与简谐振动模型吻合良好;应用随机共振的方法对穿墙探测器回波信号进行处理,具体采用了非线性双稳系统和二次采样随机共振方法,结果表明信号回波增强,与噪声差别增大;在谱域应用单元平均恒虚警率处理门限法,对经过或未经过非线性双稳系统的信号检测率和虚警率进行了仿真比较,结果表明回波经过非线性双稳系统后信号检测率提高,在一定噪声功率范围内虚警率降低。 展开更多

关键词 信息处理技术 穿墙探测 连续波 随机共振 双稳系统 二次取样随机共振 单元平均

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