功率谱分析

摘要： 目的 基于包含预约挂号和现场挂号的门诊历史挂号数据,从小时、日、月等多种时间尺度对门诊患者的就诊特征进行统计分析和挖掘,为医疗资源合理配置、提升医院服务质量提供重要依据。方法 基于重庆某三级甲等医院呼吸内科、神经内科、老年病科、皮肤科和心血管内科5个科室2015-2018年的挂号数据,采用替代数据检验、功率谱分析、概率密度分析、箱线图分析等方法分析多种时间尺度下门诊患者概率分布、非线性等统计特征。结果 各科室每小时患者流量,均呈现早高峰和午高峰两次阵发;各科室日患者流量的概率密度分布呈现近似双峰分布,同时呈现可表征为粉红噪声的非线性特征;患者月流量呈现不同的季节性变化规律;5个科室的患者挂号时间间隔呈现截断幂律分布。结论 医院门诊不同科室的患者流量在小时、日、月等不同时间尺度上表现出不同的规律,建议医院在医疗资源配置时需根据各科室门诊患者流量特征进行综合调配。同时,多科室的患者日流量呈现非线性特征,且患者挂号时间间隔都呈现出截断幂律分布,因此对类似混合患者流量进行建模、仿真或预测时需考虑其非线性和阵发性特征。

摘要： 随着风电在电网中所占容量的不断增加,风电功率波动对电网的影响愈发严重。湍流风的波动性是风电功率波动的主要来源,然而二者的具体关系尚不明确。为此,基于内蒙古克旗一风电场的实际运行数据,对风电功率波动特性开展了研究。结果证明了大气湍流波动在大、中时间尺度上对风电功率波动起主导作用,只有小时间尺度的功率波动主要受机组运行特性影响。此外,大气湍流的间歇性也会传递至风电功率上,甚至会被风电场进一步放大。

摘要： 爆破是一种随机和不规则的作用,即爆破震动信号的峰值、幅度、衰减等特性体现为一种随机、无序、无规则的关系。频谱分析作为一种基础的频域分析方法,可以将这种信号进行傅里叶变换,从而进行分析其频谱特性。结合武汉地铁5号线彭刘杨路站至司门口站区间下穿蛇山人防工程爆破开挖工程,整理各监测点的爆破震动信号数据,运用MATLAB内嵌的频谱分析功能,分析并绘制出不同爆破中心距对应监测点的径向和垂向爆破震动信号频谱图和功率谱图。通过对爆破震动信号的频率特性分析,得出结论:隧道爆破开挖震动峰值速度随着爆破中心距的增大一般呈衰减趋势;主频不突出,具有一定的频带宽度,主要聚集在200Hz以下的低中频段,主振方向有向径向转化的趋势;爆破振动释放的主要能量是分布在主频所对应的频带上。

摘要： 三峡电站日调度驱动的重力波对其支流动力过程造成显著影响,其中的高频水流波动会显著影响支流库湾的物质、能量等垂向扩散和输运过程,进而影响水华暴发等环境问题。基于三峡水库香溪河支流2021年蓄水期末的水动力及水温垂向结构监测数据,分析了三峡电站日调度驱动的支流库湾高频振荡对水温结构的影响。研究发现,三峡出库流量日波动驱动支流水位也呈日波动和高频波动特征,其中水位日波动振幅约0.3~0.5 m,高频水位波幅约0.04 m。库湾底层水温高频波动比中上层更加明显,与香溪河库湾水深从河口向上游逐渐变浅有关系。支流近底水温波动功率谱分析显示,香溪河湍流耗散速率(6.5×10^(-7) W/kg)明显高出一般水库的近底耗散率,表明水库调度驱动的水体高频波动导致较强的湍流发育和耗散。

摘要： 目的探索下肢截肢后大脑可塑性变化机制,揭示下肢截肢后运动表象相关电极的能量变化。方法2021年4月至10月,选取下肢截肢患者21例和健康人18例进行运动表象任务,同步记录256导脑电图,分析C3和C4电极α(8~13 Hz)和β(13~30 Hz)频段的功率谱。结果在β频段内,在表象左、右腿运动和左脚运动时,患者C4点功率高于健康人(P<0.05)。结论下肢截肢患者表象运动任务时有脑电功率改变,可能与幻肢痛和大脑可塑性相关。

摘要： 为确定适用于高密度路网区高速公路的可变信息标志(VMS)版面要素组合,综合运用小型驾驶模拟器和眼动仪采集了20名驾驶员视认4种VMS版面和2种普通标志的数据,采用指标方差分析检验了6种版面诱导结果、驾驶操纵稳定性、驾驶操纵负荷、视认行为的差异性,结果表明,VMS版面4与普通标志牌无显著差异,不会对行车安全造成影响.采用指标因子分析法提出综合反映驾驶员各项驾驶行为指标特征的参数S,实现对驾驶行为的多元量化评价,结果表明VMS版面4最佳.综合以上分析,推荐高密度路网区高速公路VMS版面要素组合形式为,路网形状采用拓扑图表示,高速公路用平纵相连的光带表示,其他道路线形用短横线简略表示,互通用圆形表示;红、黄、绿色分别表示拥堵、缓行、畅通3种路况;各互通处采用白色三角标注路段指向,枢纽、一般互通处分别标注地名和互通名,并对驾驶员所处位置进行醒目标注.

摘要： 针对液压滑阀在声发射技术下内泄漏信号样本采集不足、变量因素考虑不全的问题,搭建了声发射内泄漏检测实验系统.以公称通径为10 mm、16 mm、20 mm的液压滑阀为研究对象,通过改变阀芯直径、间隙高度、密封长度及滑阀上下游压差对液压滑阀进行声发射信号采集并记录实际内泄漏率.对180个工况内泄漏信号定阶后基于Burg算法进行AR模型功率谱分析,并提取能量特征分析内泄漏率与敏感特征关系.结果表明,能量特征能有效区分不同间隙高度的内泄漏率,并成功判断内泄漏率是否大于40 ml/min.

摘要： 基于CMIP5多模式中的历史情景与全球变暖情景资料以及观测海温数据,利用EOF分析,回归分析、功率谱分析等方法对北太平洋区域冬季海—气耦合系统进行了研究,进而分析了全球变暖背景下太平洋年代际振荡(PDO)时空特征的变化.通过对比观测资料中1934年前后的PDO时空特征,发现在全球变暖的背景下,PDO强度得到加强,PDO模态的频率向高频移动(周期变短);再用泰勒图分析方法和功率谱分析方法评估13个CMIP5模式对20世纪太平洋年代际振荡(PDO)的模拟能力;在此基础上,选取评估良好以上的9种模式对比分析不同增暖情景下的PDO时空特征变化,发现模式中PDO对全球变暖的响应与观测结果基本一致.

摘要： 基于天津市蓟州区大气电场探测数据和闪电定位数据,利用功率谱分析、小波降噪和快速傅里叶变换等信号处理方法,分析了雷电天气过程中地面大气电场变化特征.结果 表明,雷电过程中大气电场能量主要集中在低频部分,利用sym5小波函数进行7层或8层分解,提取的低频信号能够反映大气电场的主要变化特征.在首次闪电发生前1h,大气电场的频谱幅值起伏变化明显,且远高于非雷电天气电场频谱幅值.通过欧氏距离判别法,判断大气电场频谱特征更接近雷电天气还是非雷电天气,可为雷电预报预警提供参考.

摘要： 精神疲劳是一定时间内人们进行持续精神注意力的认知活动所体验到的一种生理、心理上的不适.认知活动依赖于大脑多个区域间的信息交流,相位同步作为大脑区域之间信息整合的重要机制,搭起大脑各区域间协同通信的桥梁.α振荡是神经元加工功能抑制的一种主动机制,而主动抑制在工作记忆的注意力分配中起着中心作用.利用自适应N-back实验诱发精神疲劳.采用改进型Sternberg范式作为工作记忆实验,记录精神疲劳前后工作记忆的脑电信号.采用相位同步分析和功率谱分析方法,对精神疲劳前后α振荡工作记忆编码期、保持期和提取期的脑电数据进行分析,研究精神疲劳对大脑信息整合的影响.结果发现,精神疲劳后,整个工作记忆过程中脑区间的相位同步性显著增大,功率谱值有显著差异.其中,精神疲劳后的3个时期均出现额叶区域间和额枕区域间相位同步性的显著增加,编码期额叶区域间锁相值具有显著性增大的节点对有160个;保持期额叶区域间有222个,额叶、枕顶叶区域之间有65个;提取期额叶区域间有196个,额叶、枕顶叶区域之间有11个.编码期枕顶区出现显著的α振荡事件相关去同步(ERD)(PO8,P=0.048;Oz,P=0.036),额叶区出现α振荡事件相关同步(ERS)的趋势.保持期额叶出现显著的α振荡ERS(Fz,P=0.022),枕顶区有ERS的趋势.提取期额区(Fz,P=0.033)出现α振荡ERS,枕区(Oz,P=0.045)出现α振荡ERD.研究表明,精神疲劳会降低大脑脑区间的信息整合能力,降低大脑内的信息交流,α振荡的相位同步分析对解释精神疲劳对脑区间信息整合的机制有一定的帮助.

摘要： 水轮机模型试验作为直接考察机组性能的重要方式越来越被重视,因此模型试验方法的研究和完善也备受关注,本文结合水轮机模型空化的试验经验,获取声发射传感器及水听器等不同监测方法所能捕获的空化发生信号,并对声传感器所获得的空化过程的信号进行小波包分析和功率谱分析,对比信号分析后所得出的不同信号能量特征,为今后的水轮机模型试验的空化监测提供新的方法和有益的参考.

摘要： 通过对北疆阿勒泰泥炭岩心的精确定年、泥炭纤维素碳同位素分析以及相关的现代过程研究,表明阿勒泰泥炭纤维素碳同位素是一个比较可靠的古温度变化的指示器,进而重建该地区过去11ka以来夏季温度的演化序列.其温度变化表现出早全新世(8～6ka BP)、晚全新世(4～0ka BP)温度相对较高而中全新世(6～4ka BP)相对较低的"V"型特征.在轨道尺度上,该区域的夏季温度变化主要受控于太阳辐射和温室气体含量变化.在千年尺度上,数次明显的气候突变事件与北大西洋浮冰碎屑事件有较好的对应关系,说明夏季温度变化受到了北大西洋的影响;功率谱分析发现,百年尺度上的夏季温度变化还受到了太阳活动的影响.

摘要： 利用ECWMF提供的2003-2012年十年SST逐日资料及相关大气要素资料,通过功率谱分析方法和超期滞后相关性分析,结果表明:热带印度洋SST在季节内尺度上,存在明显的20天左右和40-50天的周期.对10-30天滤波结果分析,7月份及9月份振荡强度最大;对30-60天滤波结果分析,4月到9月振荡强度较大.前40-60天较大的纬向风可能会使SST降低,前60-80天较大的经向风可能会使SST降低.与纬向风相比,经向风对SST变化的影响更加滞后.前80-100天较高的SST可能使10m总风速增强.前100-120天较高的海平面气压可能会使SST升高.前40-80天较大的总云量可能会使SST降低.SST与2m气温、总降水量可能不存在超前滞后关系.

摘要： 随着卫星探测近地空间地磁场数据的丰富,出现了多种卫星地磁场模型.本文研究了现有主要卫星地磁场模型的结构特点和应用范围,针对地磁场模型高斯系数阶数与场源成分的相关性,引入Mauersberger-Lowes谱分析的方法研究了最新的POMME-8、MF7和NGDC-720系列模型,得出POMME-8适用于地核主磁场建模,MF7适用于地壳场,NGDC-720适用于高阶地壳场.最后用POMME-8(1-16阶)、MF7(16-120阶)和NGDC-720(120-720阶)模型构建了新的综合模型EMM720,并和已经发布的EMM2010模型共同与地面台站观测值进行了比较验证,结果表明EMM720与EMM2010精度相当,并在F和Y分量上略有提高.

摘要： 舰船识别主要是通过分析舰船辐射出的噪声提取它的特征信息来实现的。很显然,如何从舰船辐射噪声信号数据中提取出有效的特征量是最关键环节。目前,比较常用的特征分析方法主要有:LOFAR分析、DEMON谱分析、分形特征提取等。特征量提取出来之后,就可以通过一定的识别工具对未知目标型号进行分类识别了。由于舰船辐射噪声是典型的非平稳的信号,具有一定的非线性和随机性,很多传统的分析方法在处理此类信号的时候都将受到很大的局限。本文通过对舰船信号进行经验模式分解 (EMD),对分解得到的内禀模式函数(IMF)进行功率谱分析,实现舰船的识别。

摘要： 利用石城县气象站1958 年10 月—2010 年12 月的气温观测资料，运用一元线性回归、滑动平均、Cramer 法、功率谱分析及距平标准差对比分析等方法对石城近52 年来的气温变化主要特征进行分析。分析表明：石城近52 年来气温呈增暖趋势，年平均气温的增速率为0.088 °C/10a ，四季中以冬季增温最显著，其平均气温增温率为0.2154 °C/10a 。年平均气温在 1985 年发生由冷转暖的突变，并一直延续，1998 年起气温增暖十分明显。最高和最低气温的增高对气温增暖起主要作用，且最高气温的贡献大于最低气温。气温变化存在52 年的主振荡周期。

摘要： 边界层作为地面与自由大气的过渡带对人类活动影响很大。边界层湍流结构尤其是夹卷层的湍流特征，是边界层研究的一个重要方面，这对于加深对边界层的认识以及研究边界层参数化具有十分重要的意义。在边界层的研究中，人们多数是通过外场观测和计算机数值模拟。但是外场观测耗资巨大，重复性很差，计算机模拟的结果也需要实际观测数据进行验证。相对于以上研究手段，室内模拟实验由于其稳定性、可重复性和容易实现等优点，是一种很好的途径。本文通过模拟手段，在室内对流水槽(150 cm×150 cm× 60 cm)中模拟了大气对流边界层的发生发展。利用准直光束通过对流水槽得到光斑图像数据。利用改进协方差法对光斑图像进行功率谱分析，找出功率谱密度最大值所对应的频率即峰值频率，峰值频率对应的波长为涡的特征尺度。得到如下结果：1 均匀下垫面与非均匀下垫面边界层混合层的峰值波长普遍偏小且基本保持不变，而到了夹卷层，峰值波长逐渐变大，在Zi 高度左右会出现一个峰值。说明在混合层内部，能量集中分布在小尺度湍流上，此时小尺度湍涡占主导地位。随着下垫面的加热，对流活动旺盛，这些小尺度湍涡被对流挟带向上运动进入夹卷层，受顶部逆温层的影响被迫向水平方向拉伸，结果形成了水平尺度较大的湍涡。2 均匀下垫面和非均匀下垫面边界层其混合层的平均峰值波长与Ri 关系不明显，说明混合层的湍涡尺度基本不受热对流的影响。夹卷层的平均峰值波长与Ri 呈明显的反相关，其关系受对流活动及下垫面非均匀性的双重影响。在Ri 较小时，各类型下垫面边界层曲线符合比较一致，此时主要受对流活动的影响，Ri 越小，对流活动越强，此时进入夹卷层的小尺度湍涡越多，向水平方向拉伸形成的结构尺度就越大；在Ri 较大时，曲线特征随着下垫面类型的不同相互分离，此时非均匀性的影响占主导地位，非均匀性越强，混合层的对流活动越弱，随着对流垂直输送入夹卷层的湍涡就越少，导致上升入夹卷层的湍涡不易向水平扩展，形成的湍涡尺度就越小。

摘要： 通过刚性模型表面风压测量风洞试验，分析了某项目中高200m 的方形截面超高层建筑对其相邻的外形相同的另一栋超高层建筑的基底弯矩系数（折算基阶广义气动力）均值、均方根值及功率谱的干扰效应。试验结果表明，在该项目的周边建筑情况下，另一栋超高层建筑及其它相对低矮的周边建筑的出现使得目标超高层建筑的基底弯矩系数的最大平均值约有增大，但使某些风向下大的均方根值明显下降。在功率谱分析中还发现另一栋超高层建筑及其它周边建筑的出现大大抑制了方形截面目标建筑的横风向涡激力谱的高峰值。

摘要： 针对风廓线雷达回波信号较弱的问题,介绍了一种基于改进协方差的风廓线雷达谱分析方法.该方法利用使前、后向预测误差之和为最小而建立起协方差方程,并通过一种递归运算快速求解,得到回波信号功率谱.对比改进协方差法和现有FFT法分别在仿真与雷达实际数据两种情况下的谱分析效果,结果表明:在信噪比较大时,两种谱分析方法都能辨别回波信号谱峰,但改进协方差法分析得到谱峰更尖锐;而当回波信噪比较弱时,FFT谱分析法无法识别出回波谱峰,在改进协方差谱分析中却能清晰辨别,且还具有噪声抑制效果.该方法可用于改善风廓线雷达弱信号的谱分析及谱矩估计性能.

摘要： 针对风廓线雷达回波信号较弱的问题,介绍了一种基于改进协方差的风廓线雷达谱分析方法.该方法利用使前、后向预测误差之和为最小而建立起协方差方程,并通过一种递归运算快速求解,得到回波信号功率谱.对比改进协方差法和现有FFT法分别在仿真与雷达实际数据两种情况下的谱分析效果,结果表明:在信噪比较大时,两种谱分析方法都能辨别回波信号谱峰,但改进协方差法分析得到谱峰更尖锐;而当回波信噪比较弱时,FFT谱分析法无法识别出回波谱峰,在改进协方差谱分析中却能清晰辨别,且还具有噪声抑制效果.该方法可用于改善风廓线雷达弱信号的谱分析及谱矩估计性能.

摘要： 质谱分析数据处理装置(2)具备将各种化合物的质谱数据与该化合物的名称及质谱分析条件一起保存的数据库(21)，质谱分析数据处理装置(2)还具备：质谱数据接收部(22)，其接收与化合物名称及质谱分析条件相关联的质谱数据的输入；判定部(25)，其判定所述质谱数据中是否存在满足规定基准的质量峰；以及数据库登记部(31)，其将被判定为存在所述满足规定基准的质量峰的质谱数据、或基于被判定为存在所述满足规定基准的质量峰的质谱数据的质谱数据，与化合物名称及质谱分析条件一起登记到所述数据库中。

摘要： 提供一种质谱分析装置，其具备：存储部(41)，其针对多个目标化合物保存有规定了MRM转变和执行时段的MRM测定条件；施加电压候选值决定部(42)，其基于分析员的输入，针对多个MRM转变中的各个MRM转变决定多个施加电压候选值；预测定次数决定部(43)，其基于分析员的输入决定为了多个MRM转变的施加电压值的优化而执行的预测定的次数；单位测定分割部(45)，其以使执行时间的重复最少的方式将与多个MRM转变和多个施加电压候选值的全部组合相对应的多个单位测定分割为与预测定相同数量的组；以及预测定执行文件制作部(47)，其制作多个组各自所对应的预测定执行文件。

摘要： 本发明提供了用于质谱分析的基底，质谱分析法和质谱分析仪。所提供的用于质谱分析的基底使得能够以高灵敏度进行高分子量化合物的检测，并且可以避免裂解，从而对于分析低分子量范围基本上不存在障碍。所述基底是在激光解吸/电离质谱分析中使用的用于质谱分析的基底，所述用于质谱分析的基底包含金属并且在其表面上具有多孔结构，其中，从包括羧基，磺酸基和氯化铵基的组中选择的至少一个官能团被共价键合到所述基底的表面。

摘要： 质谱分析数据处理装置(2)具备将各种化合物的质谱数据与该化合物的名称及质谱分析条件一起保存的数据库(21)，质谱分析数据处理装置(2)还具备：质谱数据接收部(22)，其接收与化合物名称及质谱分析条件相关联的质谱数据的输入；判定部(25)，其判定所述质谱数据中是否存在满足规定基准的质量峰；以及数据库登记部(31)，其将被判定为存在所述满足规定基准的质量峰的质谱数据、或基于被判定为存在所述满足规定基准的质量峰的质谱数据的质谱数据，与化合物名称及质谱分析条件一起登记到所述数据库中。

摘要： 提供一种质谱分析装置，其具备：存储部(41)，其针对多个目标化合物保存有规定了MRM转变和执行时段的MRM测定条件；施加电压候选值决定部(42)，其基于分析员的输入，针对多个MRM转变中的各个MRM转变决定多个施加电压候选值；预测定次数决定部(43)，其基于分析员的输入决定为了多个MRM转变的施加电压的优化而执行的预测定的次数；单位测定分割部(45)，其以使执行时间的重复最少的方式将与多个MRM转变和多个施加电压候选值的全部组合相对应的多个单位测定分割为与预测定相同数量的组；以及预测定执行文件测定部(47)，其制作多个组各自所对应的预测定执行文件。

摘要： 本发明提供了用于质谱分析的基底，质谱分析法和质谱分析仪。所提供的用于质谱分析的基底使得能够以高灵敏度进行高分子量化合物的检测，并且可以避免裂解，从而对于分析低分子量范围基本上不存在障碍。所述基底是在激光解吸/电离质谱分析中使用的用于质谱分析的基底，所述用于质谱分析的基底包含金属并且在其表面上具有多孔结构，其中，从包括羧基，磺酸基和氯化铵基的组中选择的至少一个官能团被共价键合到所述基底的表面。

摘要： 本发明提供一种能够准确分析质谱的质谱分析装置、质谱分析方法和质谱分析程序。本发明的质谱分析装置，是一种分析对多个样本进行测量得到的质谱的质谱分析装置，包括：峰值位置检测装置(14)，检测质谱出现峰值的峰值位置；和重合度计算装置(15)，基于在多个质谱中关于质量数具有宽度的窗所包含的峰值位置的数，计算峰值的重合度。

摘要： 本发明公开一种动态的激光多普勒频谱校正法，传统的激光多普勒频谱校正方法只是对频谱的固定位置噪声进行了抑制处理，由于不同的激光测速仪系统所对应的多普勒频谱噪声位置不一定相同，因此该方法不具有普适性，并且该方法的抑制效果较差，仍存在频谱噪声不稳定现象，对测速仪系统的频谱解算造成干扰，因此提出了一种基于功率谱分析的激光多普勒频谱校正法。本发明基于功率谱分析进行信号抑制，具有很好的普适性，频谱噪声抑制效果明显，频谱噪声稳定，为后续频谱解算准确提取出多普勒信号奠定基础。

摘要： 本发明公开了一种基于条件功率谱分析的车内噪声识别方法，包括以下步骤：确定车辆在运行过程中的主要噪声源；建立车辆声学传递路径模型；确定传声器的布置方案，布置传声器；确定车辆的测试工况；测试车辆的噪声信号；采用声源替代法测试噪声源与车内目标点之间的传递函数；采用条件功率谱消除噪声源信号间的串扰；根据传递路径分析模型计算得到车内噪声能量的频谱分布。本发明具有以下积极效果：1)根据所确定的传感器布置方案，所测试的车外噪声信号与车内噪声信号之间的相干性较强，表明传感器所测试的噪声信号较为完整的反映了车辆噪声源所产生的噪声，为后续车辆的噪声测试方案提供了参考依据。

摘要： 本发明涉及一种基于信号功率谱分析的光谱气体参数测量方法及装置，方法包括：获得调制光；将调制光经光纤分束器分为三束光，一束穿过测量池得到含有气体浓度信息的透射光强信号一束得到背景光强信号I0(t)；另一束得到含有时频关系的标准具信号Iυ(t)；将Iυ(t)结合初始设定浓度值X转换得光谱吸收率信号α(υ)；将I0(t)与α(υ)结合，依据Beer‑Lambert定律得仿真透射光强信号采用功率谱密度分析算法分析得到在频域内二次谐波和一次谐波的功率比值RS，进而得到表示X与对应RS之间关系的RS‑X数据库；采用功率谱密度分析算法分析得在频域内二次谐波和一次谐波的功率比值RM，将RM代入RS‑X数据库，插值获取到气体浓度的测量值XM。提高了气体参数测量的灵敏度与精度。