送审毕业设计

1 / 29送审毕业设计摘要摘要全光纤安防系统是分布式干涉型的光纤扰动定位和传感防卫系统，能够获取被测区域空间和时间的变化，具有现场无源、抗电磁干扰、抗腐蚀、极高的灵敏度和监测范围大等特点。对检测的光纤扰动信号进行及时准确的识别对于保障保护区域安全有着重要意义。本文以光纤扰动信号为研究对象，研究信号模式识别方法。首先介绍了小波去噪法和谱相减去噪法,通过实验给出两种去噪方法的适用环境；其次重点研究三种特征提取方法：基于小波包分解的小波能量特征法、基于希尔伯特黄变换的边际谱特征法、基于双谱估计的双谱特征法，并提出一种改进特征向量的方法。接着介绍了两种分类器设计方法：神经网络和支持向量机；最后使用构建的模式识别系统对实际光纤扰动信号模式识别。在特征提取部分，论文详细介绍了三种时频联合分析方法，进行了理论分析和仿真实验。对信号进行 5 层小波包分解，将分解系数重构来构造 32 维特征向量的小波包能量特征提取方法；对信号进行希尔伯特黄变换，计算希尔伯特谱，再对由希尔伯特谱积分求得的边际谱采样，2 / 29构造 51 维的边际谱特征；将信号进行双谱估计，将第一象限双谱绝对值按频率点加和，构造 128 维的双谱特征。在分类器设计部分，神经网络相关理论介绍了 BP神经网络、RBF 神经网络和小波神经网络；在支持向量机理论方面介绍了一对一、一对多、有向无环图、非平衡二叉树策略下的多类支持向量机；并且提出一种神经网络与支持向量机策略相结合的分类器设计方式，得到实验验证。结果表明，小波能量特征法、三次改进的边际谱特征法和双谱特征法均能将三种实际光纤扰动信号准确识别。小波方法和双谱估计方法能满足准确性和时效性，其中双谱估计的时效性稍差，但在准确性方面更优。与支持向量机结合的方法相比，双谱特征提取法与神经网络分类器设计法结合表现出更好的实用性能，对测试样本识别率高达 100%。关键词：模式识别；特征提取；小波包分解；希尔伯特-黄变换；双谱估计； 神经网络；支持向量机ABSTRACTABSTRACTAll-optical security system is a distributed fiber-optic disturbance location and sensor defense system, able to obtain the measured changes in space and time in the region. The paper dose 3 / 29research on pattern recognition of fiber security-monitoring system .Firstly, wavelet denoising method and Spectral subtraction method are introduced. Applicable environment for two methods are given through experiments; Second, the energy characteristic method based on wavelet packet decomposition, marginal spectrum characteristic method based on Hilbert - Huang transform ,method based on bispectrum estimation and a new method to improve signal eigenvectors are proposed. Then the paper introduces neural networks and support vector machine; At last this paper presents the whole pattern recognition in combination with actual application.In feature extraction part, this paper presents a method to extract 32-D feature vector using WPD,a method to construct a 51-D marginal spectral characteristics by HHT, a method to get a 128-D spectrum characteristics using bispectrum estimation.In the design part of the classifier part, 4 / 29this paper introduces neural network theory and support vector machine theory, proposes a new method combining neural network and support vector machine strategy.The results show that the wavelet energy feature method, three improved marginal spectrum characteristic method and the bispectrum characteristics method can recognize three different fiber disturbance signals accurately. The wavelet method and bispectrum method can be real-time, accurate, highly-effective. For bispectrum estimation method spends more time and presents better accuracy.Compare with support vector machine method, neural network classifier is better for combining bispectrum feature recognition rate is 100% for the test samples.Key words: pattern recognition; feature extraction; wavelet package decomposition; hilbert-huang translation; bispectrum estimation; neural network;support vector machine目录5 / 29摘要 . I ABSTRACT . II 目录 . III第 1 章 绪论 . 1模式识别 . 1模式识别的基本概念 . 1模式识别系统 . 1光纤传感器及全光纤安防系统 . 2光纤传感器 . 2全光纤安防系统 6 / 29. 2模式识别方法的发展现状 . 3信号去噪方法 . 3时频分析特征提取 . 4分类器设计 . 5全文工作介绍 . 5全文工作的安排 . 5全文工作的意义 . 6第 2 章 信号去噪 . 8傅立叶变换与小波变换 . 8傅立叶变换 7 / 29. 8小波变换 . 8谱相减去噪 . 9谱相减去噪法 . 9改进后的谱相减去噪法 . 10小波去噪 . 11小波基 . 11模极大值去噪法 . 12谱相减去噪与小波能量阈值去噪的比较 . 16基于不同小波基的仿真实验 . 16对于不同信噪比信号的仿真实验 8 / 29. 18实验小结 . 20本章小结 . 20第 3 章 信号特征提取与选择 . 21小波包分解 . 21小波包分解定义 . 21小波包的空间分解 . 22小波包分析能量特征提取 . 22仿真实验 . 23希尔伯特-黄变换 . 27希尔伯特-黄变换概述 9 / 29. 28希尔伯特-黄变换特征提取 . 30仿真实验 . 31希尔伯特-黄变换应用 . 33双谱估计 . 34双谱的定义 . 35双谱特征提取 . 35仿真实验 . 36一种改进特征向量的方法 . 37样品与样品之间的距离 . 37类与类之间的距离 . 3810 / 29一种扩大类间距离的方法 . 38实验结果与讨论 . 39本章小结 . 40第 4 章 分类器设计 . 41神经网络 .41BP 神经网络和 RBF 神经网络 . 42三种神经网络比较 . 44支持向量机 . 45一对一 . 4611 / 29一对多 . 46有向无环图 . 46非平衡二叉树 . 47神经网络与支持向量机 . 48神经网络与支持向量机策略的结合 . 48实验结果与讨论 . 49本章小结 .50第 5 章 实验结果与分析 . 51实验信号 . 51小波包能量特征法 . 5112 / 29希尔伯特黄变换特征法 . 52改进的边际谱特征 . 53双谱估计法 . 55本章小结 . 57第 6 章 总结与展望 . 58致谢 . 59参考文献 . 61硕士期间参与的科研项目 . 65哈尔滨铁道职业技术学院13 / 29毕 业 设 计毕业题目： 当前铁路客运走向市场的途径探讨 学 生： 李俊鹏 指导教师： 侯燕枫 专 业： 铁道交通运营管理班 级：12 铁管 3 班2016 年 6 月哈尔滨铁道职业技术学院毕 业 设 计开 题 报 告专 业：铁道交通运营管理设计方向：当前铁路客运走向市场的途径探讨姓 名：李俊鹏当前铁路客运走向市场的途径探讨一、选题的背景与意义改革开放以来，我国交通运输业进入了一个新的发展时期，客运量增长迅猛。80 年代中后期，铁路旅客列车运输能力进入全面紧张状况， “买票难”一时成为引人注目的社会焦点。客流的成倍增长，加剧了交通对国民经济发展的“瓶颈”制约，也引起了决策部门和社会各界的高度重视，交通线路、设施建设速度得到加快，投资力度得到加强。二、毕业设计的主要内容它主要包括以下内容：14 / 291铁路客运市场分析 2铁路客运发展的方向 3国外铁路客运营销借鉴 4客运营销对策5. 铁路客运营销改革的必要性和可能性 三、参考文献陈敦明.速度与票价对铁路客流吸引效果的影响. 陈敦明，铁路客流吸引半径的确定及营销对策研究.刘敬青.铁路旅客运输产品质量指标的综合评价.铁道运输与经济 李道平.市场营销策划.北京:中国商业出版社邓胜梁，许绍李.市场营销管理.上海:上海人民出版社. 里克卡什:供需新规则 ，北京，中信出版社。 四、设计时间安排确定题目： 查阅文献：资料整理分析：至 编写设计、总结：至 打印、提交、送审设计，准备答辩：哈尔滨铁道职业技术学院毕 业 设 计 任 务 书设计题目当前铁路客运走向市场的途径探讨 指导教师侯燕枫专 业 铁道交通运营管理 学 生李俊鹏2016 年 4 月 01 日毕业论文评审意见范文又到一年论文答辩时，很多同学需要自己写评审意15 / 29见、导师意见，下面列出了我通过百度收集的一些模板和范围，方便大家参考。题目 1：固本活血法对 COPO 患者炎性因子影响的研究该文在既往工作的基础上，通过规范的临床方法观察了固本活血法对慢性阻塞性肺部疾病患者外周血炎性因子 IL-8、ICAM-1 等表达水平的影响，并探讨了其作用机制。结果提示固本活血法能够抑制炎症介质的释放，改善粘膜水肿和管腔阻塞程度，抑制基质细胞增生和平滑肌增厚、阻断气道重塑等多种功能，是固本活血法取效的机制之一。初步评审意见如下：1论文能够理论联系实际，从解决临床关键问题入手，探讨相关治法的作用机制，得出了较为可靠的结论，具有较强的理论意义和实用价值，有一定的创新性。2课题设计符合中医理论实质，技术方法先进，数据基本可靠，结论说服力充分。说明论文作者基本掌握了本领域的发展方向和主要文献，能站在当代临床医学前沿开展课题研究和理论探索，具备独立从事中医药科研工作的能力和坚实的本学科基础和扎实的操作技能，基本达到硕士研究生的要求。3论文书写规范，统计方法正确，逻辑结构清晰，文字表达流畅，建议作为硕士学位论文安排答辩。16 / 294如果能够进一步开展多中心的大样本随机双盲对照试验，结论可能更有价值。 题目 2：固本平喘汤对哮喘豚鼠气道 ECP、MBP 影响的研究该文在临床疗效的基础上，进一步研究固本平喘汤对哮喘豚鼠气道 ECP、MBP、EOS 等的影响，并探讨了其作用机制。结果提示其作用机制是固本平喘汤能够通过改变ECP 及 MBP 在哮喘豚鼠肺组织的表达，从而减少肺组织中ECP 及 MBP 的含量，诱导 EOS 凋亡，使 BALF 中及肺组织侵润的嗜酸性粒细胞和淋巴细胞明显减少，以达到防治哮喘的目的。评审意见如下：1支气管哮喘是由多种炎性细胞和细胞组分参与的气道慢性炎症性疾病，论文能够从解决临床关键问题入手，探讨固本平喘汤对哮喘豚鼠气道 ECP、MBP、EOS 等的影响及其作用机制，具有较强的理论意义和实用价值，有一定的创新性。2课题设计符合中医理论实质，技术方法先进，数据基本可靠，得出了较为可靠的结论。说明论文作者基本掌握了本领域的发展方向和国内外主要文献，在当代医学前沿开展课题研究和理论探索，具备独立从事中医药科研工作的能力，坚实的本学科基础和扎实的操作技能，基本达到硕士研究生的要求。3论文书写规范，统计方法正确，逻辑结构清晰，17 / 29文字表达流畅，建议作为硕士学位论文安排答辩。题目 3：黄芪多糖对溃疡性结肠炎模型大鼠血清IL-4、IL-5 及 IL-13 的影响该文采用溃疡性结肠炎大鼠模型，观察黄芪多糖的免疫调节作用。结果提示溃疡性结肠炎的发病可能与血清IL-4、IL-5、IL-13 及 IgG 的异常有关，黄芪多糖能够通过提高 IL-4、IL-13 及降低 IgG 而发挥治疗作用，并对溃疡性结肠炎大鼠肠粘膜免疫系统有一定的修复调节作用。评审意见如下：1该研究从解决临床关键问题入手，设计合理，指标先进，操作规范，统计方法正确，数据可信。具有较强的理论意义和实用价值，有一定的创新性。2目前，虽然溃疡性结肠炎的中医药防治研究做了不少工作，也取得了不少进展，但明确的临床疗效、深入的机理研究和系统的理论总结仍明显不足，低水平重复现象严重。本文作者掌握了本专业坚实而宽广的基础理论和扎实的操作技能，广泛搜集了本课题范围内的国内外最新进展，成功地研究了黄芪多糖的免疫调节作用，表明作者能站在当代中医药研究的前沿，独立地开展科研工作。3论文书写规范，统计方法正确，逻辑结构清晰，文字表达流畅，基本达到硕士研究生的要求，建议作为硕18 / 29士学位论文安排答辩。题目：基于蛋白质组学探讨扶正化瘀方抗肝与肾纤维化的共同作用特点蛋白质组学从多蛋白网络水平阐述疾病的发病机制和药物作用靶点，是当代生物科学的前沿领域。该文在既往工作的基础上，通过蛋白质表达谱分析、质谱鉴定、差异蛋白的功能分析等方法，比较了扶正化瘀方对肝、肾纤维化的干预效果和机制，发现调节物质代谢、氧化应激、细胞骨架蛋白等相关蛋白质组，是扶正化瘀方抗肝、肾纤维化“异病同治”的共同作用机制之一。并进一步证实，上调间质性胶原酶活性，促进异常沉积胶原降解，下调基膜性胶原酶活性，保护正常基底膜结构，是该方调节胶原代谢的共性特点。初步评审意见如下：1课题通过蛋白质组学研究扶正化瘀方对肝、肾纤维化的共同作用特点，符合中医理论精髓，设计具创新性，技术方法先进，数据基本可靠，结论有较强的说服力，是中医药抗纤维化研究的开创性成果。2论文作者具备独立从事中西医结合科研工作的能力，掌握了本领域的发展方向和主要文献，能站在当代生物学前沿开展技术、方法和理论探索，达到中西医结合博士研究生的基本要求，具备本学科坚实的基础和实际的技能。19 / 293论文书写规范，统计方法正确，逻辑结构清晰，研究思路值得推广，建议作为博士学位论文安排答辩。4如果能够在此基础上进一步研究该方抗肝、肾纤维化的蛋白质组学差异，及其相应的分析评价，可能更有意义。题目：丹参酚酸 B 盐抑制内皮素诱导大鼠肝星状细胞收缩的作用机制研究该文在 SA-B 能有效逆转肝纤维化，抑制 ET-1 导致大鼠门脉高压及人和鼠 HSC5 收缩作用基础上，较系统地研究了 ET-1 刺激大鼠 HSC5 收缩过程中 Ca2+-MLCK 和 ROCK 通路和 SA-B 抑制 ET-1 诱导大鼠 HSC5 收缩的分子信号机制。在认真阅读大摘要后，初步意见如下：1课题从分子信号机制研究 SA-B 抑制 ET-1 诱导的 HSC5 收缩作用，是深入微观机制研究中药防治肝纤维化作用的有益尝试，课题设计合理，指标先进，论证性强，是一篇中西医结合的好文章。2能够从此深度从事课题研究，表明论文作者已踏入该领域前沿，并基本掌握了本课程范围内的发展动向和主要文献资料。一方面反映作者掌握了本学科坚实而宽广的基础理论和扎实的操作技能。另一方面表明作者具有独立从事中西医结合的科研能力，是一名合格的博士生。3论文书写规范，计算数据可靠，逻辑推理正确，20 / 29建议作为博士学位论文安排答辩。4引言第 3 节起头“HSC5 对许多血管活性物质具有收缩或舒张的能力，其中以内皮素-1 作用最强”有语法错误，望更正。刚才翻出去年 4 篇上海的博士论文评审，一并放在这里作为资料保存。题目：阻断 TGF-1 在 HSC 内信号通路间“串话”研究丹参酚酸 B 抗肝纤维化作用机理 该课题采用 RNAi 技术和信号通路的阻断剂阻断道路间的“串话” ，研究丹参酚酸 B 抗肝纤维化作用机理，是我看到的不可多得的高水平博士论文之一。无论从技术方法，还是课题设计，都体现了当前该领域的前沿，体现了当代科研的严谨性和求真特征。目前，肝病的中医药防治研究做了不少工作，但低水平重复现象比较严重，课题设计的严谨性和研究深度明显不足。本文作者在导师的指导下，在掌握了本专业扎实的基础理论和操作技能的前提下，在丹参酚酸 B 前期研究的基础上，研究了阻断 MAPK 通路内部“串话”和阻断Sand、ERK 和 p38 信号间的“串话” ，丹参酚酸 B 抗肝纤维化的作用机理，得出了比较确切的实验数据，标志着中医药现代化研究达到一个崭新的层次。该研究体现了以下理21 / 29念：借助现代医学的最新成果和最新理论，使中医药研究水平贴近最新前沿；尽可能排除影响结果分析的各种干扰因素，找到研究结论的唯一性或可重复性；注重课题设计和论文总结的逻辑性。该研究设计严谨，技术先进，操作规范，统计合理，数据可信。论文写作规范，逻辑性强，结构层次清晰，文字表达通畅，建议作为博士学位论文安排答辩。题目：二甲基亚硝胺诱导大鼠肝硬化形成阶段方证病机及其效应机制的研究该课题采用二甲基亚硝胺肝硬化模型研究了 5 种古典方剂的干预作用，并对有效方剂研究了效应机制，工作量大，指标先进，设计合理，操作规范，逻辑性强，数据可信，论文结构层次清晰，文字表达通畅，建议作为博士学位论文安排答辩。运用比较医学方法研究古典方剂防治肝硬化的“病-证-方”效应，是富有中医药特色的研究思路。作者在既往工作的基础上，基本掌握了本专业扎实的基础理论和操作技能，广泛搜集了本课题范围内的国内外最新进展，获取了不同方剂干预肝硬化的实验数据和作用机理，说明作者能够站在当前肝病中医药研究的前沿，具备独立从事中医药研究的能力。由于时间仓促，论文中有一些体例尚不统一，建议22 / 29在“材料与方法”之后，研究结果分成三个部分，使全文体例一致。题目：基于均匀设计的祛湿化瘀法对实验性脂肪肝不同作用途径的效应中药研究该课题采用数学模型“均匀设计法”进行中药复方防治脂肪肝的体内外实验研究，为复方药理学研究探索一条崭新的路子，这是中医药现代化研究的重要前沿，对阐明中药复方配伍效应和作用机制提供了富有说服力的实验数据，为进一步优化组方、提高疗效和开发高科技含量的新药奠定了基础。该研究设计合理，指标先进，操作规范，统计方法正确，数据可信。论文书写规范，逻辑推理可靠，文字表达流畅，是一篇高水平的博士论文，建议作为学位论文安排答辩。目前，虽然肝病的中医药防治研究做了不少工作，也取得了不少进展，但明确的临床疗效、深入的机理研究和系统的理论总结仍明显不足，低水平重复现象严重。本文作者掌握了本专业坚实而宽广的基础理论和扎实的操作技能，广泛搜集了本课题范围内的国内外最新进展，将“均匀设计法”成功地应用于中医药防治脂肪肝的配伍效应和作用机制的研究，表明作者能站在当代中医药研究的前沿，独立地开展科研工作。如果本课题在药学研究方面23 / 29再加强一些，数据将有更加充分的说服力。题目：扶正化瘀方及丹参酚酸 B 影响 TGF-1 抗肝与肾纤维化作用机制该课题在既往工作的基础上，针对肝纤维化过程中的重要信号转导途径，比较研究了扶正化瘀方及丹参酚酸B 抗肝纤维化和肾间质纤维化的重要作用机制，进一步阐释中医药抗器官纤维化“异病同治”的科学内涵，为中医药现代化研究提供了一个典型的范例。从论文可以看出，作者基本掌握了本专业坚实的基础理论和操作技能，广泛搜集了本课题范围内的发展方向和主要文献，获取了扶正化瘀方及丹参酚酸 B 影响 TGF-1转导的实验数据，表明作者能够站在当代肝病中医药研究的前沿，独立地开展中西医结合科研工作。肝纤维化和肾间质纤维化虽然属于不同脏器的病变，但在其发生、发展过程中有着共同的机制。作者利用有明确抗肝纤维化作用的扶正化瘀方及丹参酚酸 B 来观察和比较二者在重要信号转导途径的影响，并阐明其作用机制。课题设计严谨，指标先进，操作规范，统计正确，数据可信，推理符合逻辑，结构层次清晰，文字表达流畅，建议作为博士学位论文安排答辩。题目：不同功效经典方剂干预二甲基亚硝胺大鼠肝硬化的肝组织蛋白质组效应基础研究 应用蛋白质组学研24 / 29究传统方剂的抗肝纤维化作用是中医药现代化的前沿领域。该文在既往工作的基础上，通过总蛋白 2-DE 图谱比较分析、差异蛋白的质谱分析等方法，比较了茵陈蒿汤、下瘀血汤、黄芪汤、一贯煎、小柴胡汤等不同功效的经典复方干预二甲基亚硝胺导致的肝硬化大鼠肝组织相关蛋白质的变化，研究发现调控细胞的异常增殖与凋亡、抗氧化应激损伤是茵陈蒿汤抑制二甲基亚硝胺大鼠肝硬化形成、改善蛋白质、氨基酸代谢的效应基础；抑制细胞异常分化、抗氧化应激及线粒体损伤是黄芪汤减缓肝纤维化进程，改善神经递质、脂肪及糖代谢异常的主要作用环节。初步评审意见如下：1课题通过蛋白质组学研究不同功效的经典复方干预二甲基亚硝胺导致的肝硬化大鼠肝组织相关蛋白质组效应基础，符合中医理论实质，有较强的创新性，技术方法先进，数据基本可靠，结论说服力充分，成果具有开创性。2论文作者基本掌握了本领域的发展方向和主要文献，能站在当代生物学前沿开展技术、方法和理论探索，具备独立从事中西医结合科研工作的能力和坚实的本学科基础和扎实的操作技能，基本达到博士研究生的要求。3论文书写规范，统计方法正确，逻辑结构清晰，文字表达流畅，研究思路值得进一步推广和验证，建议作为博士学位论文安排答辩。25 / 294如果能够多种模型进一步验证上述结果并比较不同模型的数据差异，可能更有价值。示例一题目：基于遗传算法的混合需求 VRP 问题优化研究评价内容 评价指标开题报告能独立查阅文献和从事其他调研；能正确翻译外文资料；能较好提出课题的开题报告；综合分析的正确性和设计、计算的正确性；论证的充分性业务水平有扎实的基础理论知识和专业知识；能正确设计实验方案；独立进行实验工作；能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能正确处理实验数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论；有较好的专业外语水平论文质量综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值；计算及测试结果准确；工作中有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有独特见解；工作量、工作态度26 / 29按期完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实导师评语论文介绍了送货问题和取货问题同时存在的混合需求 VRP 问题，并设计了相应的遗传算法，通过 C 编程进行实验，试验结果表明所设计的遗传算法是可行和有效的。论文选题有一定的理论价值和实际意义，结构合理，逻辑清晰，格式较规范。示例二题目：供应链风险形成机理及防范对策研究评价内容 评价指标能独立查阅文献和从事其他调研；能正确翻译外文资料；能较好提出课题的开题报告；综合分析的正确性和设计、计算的正确性；论证的充分性业务水平有扎实的基础理论知识和专业知识；能正确设计实验方案；独立进行实验工作；能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能正确处理实验数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论；有较好的专业外语水平论文质量综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结27 /