基于脑电信号间Granger因果关系特征的情感识别

鉴于人情感变化时不同脑区与频段间脑电(EEG)信号会交互作用、形成因果相关信息流,其特征应是情感识别的关键点。因此拟将不同脑区通道、不同频段的EEG信号之间Granger因果系数差值作为特征在愉悦度、唤醒度以及控制度这3个维度上分别进行二分类的情感识别以进一步提升其效果。采用国际情感数据集DEAP,首先小波包变换将脑电信号分解成θ、α、β、γ4个频段,双密度双树复数小波变换对信号去噪,再分别计算每个频段以及每两个频段组合下各脑区之间因果关系值,将它们分别单独作为特征,用支持向量机(SVM)分类,最后将识别率高(70%)的频段特征送入分类器,情感分类识别对象是单独被试,32名被试的平均识别率为96%,用功率谱密度(PSD)、不对称系数(AI)、能量、熵这4种特征的识别率为80%左右,因此将Granger因果关系用于基于脑电的情感分类与识别是一种有效提高情感识别率的方法。     

基于离散小波变换的卷积自编码运动想象脑电信号的分类

左右手运动想象脑电信号(MI-EEG)分类准确率低,制约了相关脑-机接口技术的发展。实验采集了16名健康受试者的运动想象脑电信号,提出了一种基于离散小波变换(DWT)和卷积自编码(CAE)的运动想象脑电信号分类算法。利用离散小波变换将EEG转换成时频矩阵,输入到卷积自编码网络中进行脑电信号的特征分类。该算法在实验数据集和公开数据集上测试都得到了较好的分类结果,静息-想象左手、静息-想象右手、想象左手-想象右手3组EEG在实验数据集上分类准确率分别为97.36%、97.27%、86.82%,在公开数据集上分类准确率分别为99.30%、98.23%、92.67%。离散小波变换结合卷积自编码网络模型在左右手运动想象脑电信号分类应用中比其他深度学习方法(CNN、LSTM、STFT-CNN)性能更优。     

基于脑电微状态的虚拟现实晕动症研究

针对脑电节律能量无法反映时间信息且对空间信息的探讨并不充分等问题,通过运用微状态分析方法,对虚拟现实 晕动症(vRMS)相关脑电信号的时空模式进行了研究,从而检测虚拟现实晕动症。使用多元变分模态分解(MVMD) 将脑电信 号划分为从低频到高频的5个频段,分析了脑电微状态的出现频率、平均持续时间、覆盖率以及转换率的变化,最后利用统计 分析和分类方法验证这些特征的有效性。研究结果表明,5个频段融合所有特征的分类准确率达到最大值83.9%。因此,微 状态方法可望为研究VRMS 提供新思路。     

基于脑电两节律和 BP 神经网络的运动想象分类研究

针对脑电信号(EEG)分类过程中无效数据影响准确度的问题,提出一种数据筛选的方法。基于脑-机接口(BCI)系统,通过视觉诱发刺激产生左向和右向两种运动想象任务对应的脑电信号,提取该信号的统计特征,并利用BP神经网络实现运动想象分类识别。在数据处理过程中,首先利用β节律的能量特征对无效数据进行剔除,再结合μ节律信号的均值、标准差、能量谱、功率谱、自相关函数等多个特征进行分类。对筛选后的数据进行分析,所得特征更具代表性,信号分类的准确率由78.25%提高至84.11%。     

运动想象脑机接口中两种改进的脑电共空域模式特征提取方法

共空域模式(CSP)在运动想象脑机接口(BCI)中得到了广泛的应用。但是传统的CSP存在3个缺陷,包括样本协方差估计的噪声敏感性、被试特异的时间窗选择以及被试特异的频带选择。针对CSP的前两个问题,分别提出了两种改进方法。第一种方法,首先提取脑电(EEG)每个通道信号的方差作为特征,分别使用Fisher线性判别分析(FLDA)和贝叶斯线性判别分析(BLDA)方法进行分类,得到通道权重分布,选择权重较大的通道再进行CSP变换。通过剔除包含噪声的通道,降低了CSP的噪声敏感性。第二种方法,基于被试持续进行运动想象的时间和强度存在差异的假设,提出一种新的被试特异的时间窗选择方法,仍然使用FLDA和BLDA方法进行分类。为验证改进算法的有效性,使用2005年BCI竞赛数据集IVa进行实验,两种改进方法分别取得了87.77%和81.23%的最高平均分类准确率。实验结果表明,所提出的两种改进方法优于传统的CSP方法。同时在两种改进方法中,BLDA方法的分类效果都优于FLDA。     

基于改进Kaiser窗快速S变换和LightGBM的电能质量扰动识别与分类新方法

针对S变换在电能质量扰动检测中存在计算量过大,时频分辨率低,电能质量扰动数据集常具备类别不平衡的问题,提出一种基于改进Kaiser窗快速S变换(modified Kaiser window fast S-transform, FMKST)和轻梯度提升机(light gradient boosting machine,LightGBM)的电能质量扰动识别与分类新方法。首先通过快速傅里叶变换得到采样信号频谱;然后利用迭代循环滤波区间定位算法确定扰动频率区间;再根据扰动频率区间所处频段确定窗宽调节因子并对相应区间进行变换;最后从采样信号的FMKST模时频矩阵中提取特征向量并构建改进LightGBM分类器进行分类。仿真与实验结果表明,提出的方法具有更高的识别准确率与更快的诊断速度,适用于海量电能质量扰动数据的快速识别与分类。     

基于多域信息融合的脑电情感识别研究

脑电信号识别方法较少将空间、时间和频率信息相融合,为了充分挖掘脑电信号包含的丰富信息,本文提出一种多域信息融合的脑电情感识别方法。该方法利用二维卷积神经网络和一维卷积神经网络相结合的并行卷积神经网络(PCNN)模型学习脑电信号的空间、时间和频率特征,来对人类情感状态进行分类。其中,2D-CNN用于挖掘相邻EEG通道间的空间和频率信息,1D-CNN用于挖掘EEG的时间和频率信息。最后,将两个并行卷积模块提取的信息融合进行情感识别。在数据集SEED上的情感三分类实验结果表明,融合空间、时间、频率特征的PCNN整体分类准确率达到了98.04%,与只提取空频信息的2D-CNN和提取时频信息的1D-CNN相比,准确率分别提高了1.97%和0.60%。并于最近的类似工作相比,本文提出的方法对于脑电情感分类具有一定的优越性。     

基于时空和频域特征的EEG帕金森疾病识别

脑电图(EEG)中蕴含着有关脑功能的丰富信息，这些信息对不同类型神经系统疾病的检测和诊断非常重要。针对单一特征无法充分表达脑电信号的问题，本文融合了频域特征和时空信息来更好的对信号进行表征，并提出一种基于时空和频域特征的注意力网络(STFACN)用于帕金森疾病(PD)的自动检测。在频域角度，利用快速傅里叶变换法从多通道脑电图中求取Delta、Theta、Alpha频段的平均功率特征。同时构建基于时空特征的紧凑型卷积神经网络，并将通道注意力机制嵌入到网络中，自适应提取表征PD的时空特征。最后将基于频域特征的模型与基于时空特征的紧凑型卷积神经网络模型进行融合，在新墨西哥州大学(UNM)数据集上进行实验，特异性、敏感性、准确率分别达到87.97%、84.39%、86.89%。在爱荷华大学(UI)数据集上进行跨数据集实验，准确率达到77.33%。实验结果表明：与现有的方法相比，本文提出的方法能够从原始脑电图中挖掘出有效特征，在基于EEG的帕金森疾病识别问题上准确率高，泛化能力强。     

基于小波包和深度信念网络的脑电特征提取方法

针对运动想象脑电信号(motor imagery electroencephalography,MI-EEG)的时变性、个体差异性等特点,提出一种将小波包变换(wavelet packet transform,WPT)与深度信念网络(deep belief networks,DBN)相结合的脑电特征自动提取方法,记为WD法。首先,利用平均功率谱方法对MI-EEG进行时域分析,选取有效的时序段。其次,使用WPT对有效时域段的各导MI-EEG进行时频分解,并选取与想象任务相关的频段信息重构脑电信号;然后,将各导重构MI-EEG串接,并将其瞬时功率信号输入给DBN模型实现特征自动提取。最后,利用Softmax分类器完成脑电想象任务的模式分类。在DBN模型训练中通过增加Dropout训练技巧来解决因训练数据少等引起的过拟合问题,以提高分类结果。利用BCI标准竞赛数据库进行实验研究,5-折交叉验证法取得了94.06%的分类准确率,证明该方法能够充分利用脑电的神经生理学特点,自适应地提取个性化的深层脑电特征,有利于改善分类效果。     

基于Couple熵的抑郁症相干性反馈指标提取

为探究抑郁症患者脑网络连通特性及其作为在线反馈指标的可行性。首先,采用对容积导体效应不敏感的相干性虚部(IC)构建脑网络,能够有效便捷的避免虚假连接影响。然后,提取具有显著性差异的IC值作为特征集,提出结合Couple熵(CE)和Relief过滤式特征选择方法优化特征集,结合特征与类、特征之间关系信息提高特征集质量。同时,根据自我参照脑网络模块整合特征集,构造在线反馈指标。最后,采用K最近邻(KNN)、支持向量机(SVM)分类器进行对比分析。结果发现,各频段内CE-Relief特征选择方法提取的特征集最小,且分类准确率均高于90%;Alpha频段IC值识别抑郁效果最好,分类准确率可达到100%;自我参照脑网络的前额区平均IC值分类能力在各频段内具有优势且稳定,分类准确率均高于80%。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

锅炉停用保护剂对水汽氢电导率的影响研究

电站锅炉停用保护剂多采用十八胺和表面活性胺。对这2种停用保护剂进行了应用效果对比研究,即对湿冷机组、空冷机组采用十八胺或表面活性胺、有无凝结水精处理系统等6台机组停机和启动过程中给水、主蒸汽和凝结水的氢电导率变化情况进行分析。研究结果表明：在停机过程和启动过程,2种保护剂均会在水汽系统中发生部分分解,导致水汽系统的氢电导率显著升高;表面活性胺和十八胺比较,使用前者,机组启停机过程可保持凝结水精处理系统正常投运,因而可使水汽质量迅速达标,对机组安全运行有利,因此推荐采用表面活性胺作为锅炉停用保护剂。     

1 000 kV皖南-浙北特高压线路工频参数测试干扰及结果分析

特高压线路工频参数测试干扰分析是选择适合工频参数测试方法及测试结果分析的重要基础。测试了1 000 kV皖南-浙北特高压线路正序和零序参数测试期间的干扰电压信号,分析了其频谱特征;在此基础上,通过与正序参数仿真计算值的对比分析了正序参数实际测试偏差。结果表明：皖南-浙北特高压同塔双回线路工频参数测试期间,干扰电压存在“三相不平衡性及时变性”的特点;工频法和异频法2种不同方法得到的线路参数测试结果存在一定差异;干扰电压“时变”时,线路工频参数测试宜采用异频法。     

ICEMI' 2015征文通知（英文）

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world’s premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

基于电流变化率的准恒频滞环电流控制方法

针对滞环电流控制存在的开关频率不固定,设计输出滤波器困难的缺点,通过对开关频率与滞环环宽关系的分析,提出了一种根据电流变化率调节环宽的准恒频滞环电流控制方法。控制方法根据电流变化率来实时调节滞环控制的环宽,实现开关频率的恒定;具有响应速度快和稳定性好的优点,同时克服了滞环电流控制开关频率不固定的缺点;较已有方法计算量小,不依赖于系统参数,容易实现,并通过理论推导和仿真证实了方法的可行性和正确性。     

What’s next for Cuba’s electricity sector?

Cuba’s electric sector is approaching an inflection point. Although the country has historically relied upon non-commercial barter agreements for imported oil to meet its electric demand, a combination of factors including reducing imports, increasing demand, and ambitious climate change goals suggest new pathways forward may be warranted. The way Cuba responds to near- and long-term challenges will help set the stage for its energy future. This article describes Cuba's electric sector and provides a set of key recommendations to consider going forward.     

12th International Conference on Electronic Measurement&Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

某300 MW机组循环水泵出力不足的诊断分析

某300 MW机组投产以来循环水流量不足,极大地影响了机组的经济性。通过试验诊断分析得到,循环水系统设计阻力小于实际值,导致按照设计阻力选型的循环水泵出力不足,使得循环水流量偏小,影响了机组运行的真空。根据循环水系统实际阻力特性,对循环水泵进行重新选型整体改造,取得了较好的效果,与改造前相比,供电煤耗降低1.174 ~1.200 g/（kW·h）。据此,提出了循环水泵在设计选型时的注意事项。     

锂离子电池安全性能评价研究

综合考虑锂离子电池的安全性能检测要求和重点项目,以红外热像技术检测多次循环后的电池在过充过程中的温升,利用电池程控测试仪检测电池的电学信息,建立"热电"综合评价体系,并在3 C过充电条件下,将50℃的温度极值和5.0 V的电压极值确定为量化指标,对电池体系的安全性能进行评价。该评价系统具有快速、灵敏和全场性的优点。