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《北京林业大学》 2011年
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杨树水胁迫声发射检测系统研究

杨柳  
【摘要】:水分胁迫是影响植物生长最普遍的环境威胁,植物本身具有一种适应土壤水分胁迫的生理调节机制,以度过不良的生长环境,这为水分亏缺诊断提供了信号和依据。研究杨树水胁迫声发射(简称AE)信号,对于杨树的合理灌溉具有重要意义。本研究的目的是建立一套基于小波分析的杨树水胁迫AE信号处理和分析方法,并以此为基础研制杨树水胁迫声发射信号检测系统,完整记录原始声发射信号,初步研究杨树水胁迫AE信号发生规律,从而为准确的把握杨树缺水信息,实现水胁迫的自动检测与合理灌溉奠定基础。 本研究在理论研究的基础上,提出了基于小波分析的杨树水胁迫AE信号信噪分离方法,通过对不同降噪方法的研究,根据相应的信噪比SNR的比较,分析出在相同条件下更适合杨树水胁迫AE信号降噪的方法。其次,本研究采用小波特征频谱分析方法对杨树与构树进行了对比研究,在此基础上利用小波能谱系数分析方法确定了各自水胁迫AE信号在各频带的能量分布情况。结果表明,这两种方法都能有效的提取声发射信号的特征,是分析杨树水胁迫AE信号的有效方法。此外,通过对硬件系统进行搭建以及结合MATLAB和LabVIEW构建一个具有信号降噪、特征提取等功能的杨树水分胁迫AE信号处理平台,实现了水胁迫AE信号处理的简单化、方便化和一体化,还利用Visual Basic开发了AE信号参数提取平台,为AE信号的参数分析提供方便。最后以黑杨与青杨的杂交品种为对象,进行AE信号监测试验及规律分析,分析结果表明,杨树水胁迫AE信号日变化模式比较稳定,且与传统水分胁迫诊断指标在水分状况的评价上基本一致,从而验证了本研究将AE信号作为杨树水分胁迫诊断指标的合理性。 本研究将声发射检测及信号处理技术应用于杨树水分胁迫的具体研究,为杨树的抗旱研究提供了新的参考指标,对如何才能在严重缺水的情况下培育出优质的树木,节约更多的淡水资源具有深远的意义。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH878

【参考文献】
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