[發明專利]基于小波和參數補償的多穩態隨機共振微弱信號檢測方法

在審

• 申請號: 201410588668.2
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104408288A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 韓東穎;李培;安淑君;時培明
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 續京沙

1.一種基于小波和參數補償的多穩態隨機共振微弱信號檢測方法，其特征在于該方法內容包括以下步驟：

(1)初始化參數：所述參數具體包括，參數補償因子K，多穩隨機共振的固有參數b；

(2)確定多穩隨機共振中系統參數a，c：多穩隨機共振系統通過Langevin方程dx/dt＝-dU(x)/dx+s(t)+η(t)進行描述，其中s(t)為微弱信號，η(t)是均值為0，方差為1，強度為D的白噪聲，參數a，c與參數b無關；

(3)把含噪信號進行參數因子為K的參數補償，得到信號P(t)；

(4)把多穩隨機共振的固有參數進行參數補償，分別變為a′，b′，c′；

(5)將處理后的信號進行多尺度小波離散變換，可以得到多個不同尺度頻率的信號，調節各尺度信號的幅值大小，并重構信號；

(6)將重構信號分別輸入到多穩隨機共振系統中，使得待測信號頻率得到增強，對輸出信號分別進行帶通濾波處理并合成，得到加強后的輸出信號x(t)；

(7)將信號x(t)做包絡解調，得到Z(f)，f為頻率值，Z(f)為在頻率f處的包絡譜幅值。

2.根據權利要求1所述的一種基于小波和參數補償的多穩態隨機共振微弱信號檢測方法，其特征在于：所述步驟(1)中的參數補償因子K＝1，系統固有參數b＝5。

3.根據權利要求1所述的一種基于小波和參數補償的多穩態隨機共振微弱信號檢測方法，其特征在于：所述步驟(2)中的a,c滿足c>0,且a＝20+5c(0<c<1)，a＝27.5-2.5c(1<c<3)。

4.根據權利要求1所述的一種基于小波和參數補償的多穩態隨機共振微弱信號檢測方法，其特征在于：所述步驟(3)中的參數補償因子K≥max{2πf_i}，其中f_i為輸入信號的頻率，P(t)＝K×[s(t)+η(t)]。

5.根據權利要求1所述的一種基于小波和參數補償的多穩態隨機共振微弱信號檢測方法，其特征在于：所述步驟(4)中的多穩隨機共振固有參數滿足a′＝a/K，c′＝K×c。

6.根據權利要求1所述的一種基于小波和參數補償的多穩態隨機共振微弱信號檢測方法，其特征在于：所述步驟(5)中所述的多尺度小波離散變換，分解尺度設定為J＝6。

7.根據權利要求1所述的一種基于小波和參數補償的多穩態隨機共振微弱信號檢測方法，其特征在于：所述步驟(7)中所述的將信號x(t)做包絡解調，得到Z(f)，其具體步驟為：

先對x(t)做Hilbert變換：

H{x(t)}=x^(t)=x(t)*1πt=1π∫x(t)t-τdτ]]>

信號x(t)的解析信號為：

z(t)=x(t)+jx^(t)=A(t)ejφ(t)]]>

其中幅值A(t)為：

A(t)=x2(t)+x^2(t)]]>

A(t)便為x(t)的包絡，對包絡信號進行FFT，得到Z(f)。