随机共振瞬变电磁弱信号检测方法

摘要

本发明为随机共振瞬变电磁弱信号检测方法，瞬变电磁探测接收信号为ns(t)，ns(t)＝s(t)+n(t)，s(t)为目标信号，本方法对信号进行尺度变换，即令时域信号ns(t)的频域为NS(jw)，ns(mt)的频域为，式中m为非零常数。时域信号压缩m倍，在频域中其频谱就扩展m倍。从而将瞬变电磁检测接收的噪声中的大频率弱目标信号的频率降低至小于0.1Hz，输入随机共振系统，产生共振后提取时域压缩后的目标信号，再还原得到目标信号频谱。先将噪声输入随机共振系统，得到噪声平均功率谱强度P_n；然后，将信号输入共振系统，当输出信号的功率谱中满足功率谱强度的频率f_i为共振频率。对各共振频率f_i进行还原，得到目标信号的真实频率。本法消除随机共振系统对待检瞬变电磁信号的频率限制，准确检得弱目标信号。

主权项

1.随机共振瞬变电磁弱信号检测方法，瞬变电磁探测接收信号为ns(t)，ns(t)＝s(t)+n(t)，s(t)为目标信号，s(t)＝∑A_icos(w_it+Φ_i)为多个频率信号，其中：A_i为目标信号幅度，w_i为目标信号频率，w_i范围是1×10^-4～3Hz的全频段，Φ_i为目标信号相位角；n(t)是均值为0、强度为D的高斯白噪声；所用随机共振系统以非线性朗之万方程为基础：$\bar{x}=\mathrm{ax}-{\mathrm{bx}}^3+s\left(t\right)+n\left(t\right)$其中，x为系统输出，a、b为非线性系统结构参数，当s(t)＝Acos(ωt+φ)时，输入外力为高斯噪声驱动的余弦信号，ω为信号频率，φ为信号相位角，A为信号幅度，A和D的单位均为任意单位；其特征在于：对瞬变电磁探测接收信号进行尺度变换，即令时域信号ns(t)的频域为NS(jw)，ns(mt)的频域为式中m为非零常数，时域信号压缩m倍，在频域中其频谱就扩展m倍，从而将瞬变电磁检测接收的噪声中的大频率弱目标信号的频率降低至小于0.1Hz输入随机共振系统，产生共振后，提取时域压缩后的目标信号的共振频率，再还原得到目标信号频谱。