发明名称 一种基于自适应随机共振的微弱信号提取方法
摘要 本发明公开了一种基于自适应随机共振的微弱信号提取方法,具体通过调节二次采样的尺度变换因子,可以很好地把微弱信号的频率调整到易于产生自适应随机共振的频率范围内,从而充分的利用了自适应随机共振的优良性能,可以很好的把微弱信号在极低信噪比下提取出来,有效地解决了现有的微弱信号处理方法在极低信噪比下表现不佳甚至失效的问题;同时在不知道微弱信号频率的情况下通过反馈的自动调节尺度变换因子使微弱信号经过二次采样后的信号频率能够匹配自适应随机共振系统并产生随机共振,从而能够很好地提取出微弱信号的特征。
申请公布号 CN102608553B 申请公布日期 2013.12.11
申请号 CN201210070150.0 申请日期 2012.03.16
申请人 电子科技大学 发明人 张少文;王军;李少谦
分类号 G01R33/20(2006.01)I 主分类号 G01R33/20(2006.01)I
代理机构 电子科技大学专利中心 51203 代理人 周永宏
主权项 1.一种基于自适应随机共振的微弱信号提取方法,包括以下步骤: S1.初始化参数:所述参数具体包括,二次采样尺度变换因子R,尺度变换因子的增加步长ΔR;随机共振的固有参数a,产生随机共振的参考频率f<sub>ref</sub>,f<sub>ref</sub>的计算偏移量Δf;零频计算偏移量Δf<sub>0</sub>;频谱幅度比较系数m; S2.确定SR系统参数b:所述SR系统通过langevin方程<img file="DEST_PATH_FDA0000387433320000011.GIF" wi="584" he="133" />进行描述,其中,<img file="DEST_PATH_FDA0000387433320000012.GIF" wi="437" he="129" />s(t)是微弱信号;n(t)是均值为零方差为<img file="DEST_PATH_FDA0000387433320000013.GIF" wi="64" he="76" />的噪声;根据接收信号r(t)获得噪声方差<img file="DEST_PATH_FDA0000387433320000014.GIF" wi="88" he="76" />其中,r(t)=s(t)+n(t),然后由a和<img file="DEST_PATH_FDA0000387433320000015.GIF" wi="58" he="76" />的值确定参数b;其特征在于,还包括以下步骤, S3.把接收到的信号r(t)进行尺度变换因子为R的二次采样,得到信号W(t); S4.信号W(t)通过langevin方程求得信号X(t); S5.将X(t)做傅里叶变换,得到Z(f),f为频率值,Z(f)即是在频率为f处的频谱幅度值; S6.求[f<sub>ref</sub>-Δf,f<sub>ref</sub>+Δf]或者[-f<sub>ref</sub>-Δf,-f<sub>ref</sub>+Δf]范围内的Z(f)的最大值,记为A<sub>ref</sub>,求[-Δf<sub>0</sub>,Δf<sub>0</sub>]范围内的Z(f)的最大值,记为A<sub>0</sub>; S7.如果A<sub>ref</sub>≥m×A<sub>0</sub>,则X(t)即为提取的包含微弱信号特征的目标信号,否则将尺度变换因子R赋值为R与ΔR的和,即R=R+ΔR,转到步骤S3。 
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