[發明專利]小波提取弦積分密度擾動信號的方法

無效

• 申請號: 201110075209.0
• 申請日: 2011-03-28
• 公開（公告）號: CN102230947A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 李長征;周艷;李永高;李連才
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院
• 主分類號: G01R19/08
• 分類號: G01R19/08
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于信號處理技術領域，具體涉及一種小波提取弦積分密度擾動信號的方法。

背景技術

磁聚變Tokamak裝置放電期間由于磁流體不穩定性MHD(磁流體動力學)的存在，等離子體磁面會引起擾動。在測量電子密度的干涉儀系統上由于這種相關性也會觀察到弦積分密度擾動的信號，由于白噪聲、光柵旋轉引起噪聲、tokamak中電磁場對弦積分密度信號的影響使得密度擾動信號淹沒在噪聲信號之中。tokamak物理研究需要把弦積分密度擾動信號從雜亂信號中分離出來。傳統的用來分離類似信號的方法有快速傅里葉分析方法，但是用FFT分離信號存在相位延遲的現象，這對于研究MHD磁島運動等現象是很不利的。

發明內容

本發明的目的是解決弦積分密度擾動信號淹沒在噪聲信號之中的問題，提供一種從噪聲中用小波提取弦積分密度擾動信號的方法。

本發明的技術方案是：一種小波提取弦積分密度擾動信號的方法，包括如下步驟：

步驟一、接收遠紅外被測信號，利用相位差計數比較器測量，讀取弦積分密度信號f₀(t)；

步驟二、對弦積分密度信號f₀(t)＝f(t)+a₀(t)用小波消噪提取擾動平衡態信號a₀(t)，剩余信號為除平衡態信號f(t)；

步驟三、用小波分解除平衡態的信號f(t)，得到多階低頻信號和高頻信號，弦積分密度擾動信號包含在上述低頻信號和高頻信號中；

步驟四、讀取MHD磁擾動信號s(t)；

步驟五、用步驟一讀取的弦積分密度信號f₀(t)與步驟四讀取的MHD磁擾動信號s(t)進行相關分析，得到f₀(t)和s(t)的相關系數γ₁₂；

步驟六、將步驟三小波分解后的除平衡態信號f(t)和MHD磁擾動信號s(t)進行相關分析，得到f(t)和s(t)的相關系數γ′₁₂；

步驟七、對步驟五和六得到的相關系數設置置信度水平，進而得到兩組相關頻率和頻帶寬度，判斷兩個相關頻率是否在同一頻帶內，若相關頻率在同一頻帶內，則說明對分解弦積分密度信號f(t)的分解正確(即提取的弦積分密度擾動信號正確)；若不在同一頻帶內，則需重復步驟二～六，選擇其他小波形式或不同的階數對弦積分密度信號f(t)進行分解。

如上所述的一種小波提取弦積分密度擾動信號的方法，其中：所述步驟一用熱釋電性或肖特基探測器接收遠紅外被測信號。

如上所述的一種小波提取弦積分密度擾動信號的方法，其中：所述步驟三中選擇db小波。

如上所述的一種小波提取弦積分密度擾動信號的方法，其中：所述步驟三中選擇db5小波，分解公式為：

f(t)=Σkckjφj,k(t)+Σj=1JΣkdkjψj,k(t)]]>

其中，是小波的尺度函數，是光滑系數，j＝1，2...J，k∈(-∞，+∞)，n表示分解的階數，n＝0，1，...M；其中J表示細節水平，M表示平滑水平；是小波函數，是小波變換系數。