[發明專利]一種超低頻次聲異常信號判別方法

在審

• 申請號: 202010339102.1
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN111412979A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 李昌;李彬;寧楠
• 申請（專利權）人: 偉宸科技（武漢）有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 安曼

本發明公開了一種超低頻次聲異常信號判別方法，步驟一、聲波收集基站的架設，本發明涉及異常信號判別技術領域。該超低頻次聲異常信號判別方法，計算異常次聲波在三個聲波收集基站之間傳遞所花的時間，根據等邊三角形定理計算一個聲波信號在等邊三角形區域內傳遞所需的最長和最短的時間來進行比較，減少人工識別的工作量，為異常次聲信號的判斷提供了一個可以量化的依據，解決了超低頻次聲波具有時間尺度大、傳播距離遠、信號失真嚴重、來源與背景信號復雜等特點，不同站點監測到的次聲信號相似且存在一些差別，常見的時域與頻域分析方法無法有效的實現這些相似超低頻次聲異常是否來自同一事件的判別的問題。

技術領域

本發明涉及異常信號判別技術領域，具體為一種超低頻次聲異常信號判別方法。

背景技術

頻率小于20Hz的聲波叫做次聲波，次聲波不容易衰減，不易被水和空氣吸收，而次聲波的波長往往很長，因此能繞開某些大型障礙物發生衍射，某些次聲波能繞地球2至3周，某些頻率的次聲波由于和人體器官的振動頻率相近甚至相同，容易和人體器官產生共振，對人體有很強的傷害性，危險時可致人死亡，在自然界中，海上風暴、火山爆發、大隕石落地、海嘯、電閃雷鳴、次聲波的波形波浪擊岸、水中漩渦、空中湍流、龍卷風、磁暴、極光、地震等都可能伴有次聲波的發生.在人類活動中，諸如核爆炸、導彈飛行、火炮發射、輪船航行、汽車爭馳、高樓和大橋搖晃，甚至像鼓風機、攪拌機、擴音喇叭等在發聲的同時也都能產生次聲波。

由于超低頻次聲波具有時間尺度大、傳播距離遠、信號失真嚴重、來源與背景信號復雜等特點，同一次聲聲源的發出的信號能被多個站點檢測到，但不同站點監測到的次聲信號相似且存在一些差別，常見的時域與頻域分析方法無法有效的實現這些相似超低頻次聲異常是否來自同一事件的判別。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種超低頻次聲異常信號判別方法，解決了超低頻次聲波具有時間尺度大、傳播距離遠、信號失真嚴重、來源與背景信號復雜等特點，同一次聲聲源的發出的信號能被多個站點檢測到，但不同站點監測到的次聲信號相似且存在一些差別，常見的時域與頻域分析方法，無法有效判別這些相似超低頻次聲異常是否來自同一事件的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種超低頻次聲異常信號判別方法，具體包括以下步驟：

步驟一、聲波收集基站的架設：選擇開闊平整附近無障礙物的土地，將土地上的雜質清除對土地進行規整后選擇1處建立第一聲波收集基站，以第一聲波收集基站1處為等邊三角形的一個基點，在等邊三角形的另外兩個基點2處和3處分別架設第二聲波收集基站和第三聲波收集基站，第一聲波收集基站1處距離第二聲波收集基站2處和第三聲波收集基站3處的距離均為340米；

步驟二、聲波信號的收集處理：通過步驟一中的第一聲波收集基站、第二聲波收集基站和第三聲波收集基站對異常次聲波信號進行收集，并且記錄檢測到異常次聲波信號的詳細時間，通過無線網絡信號將收集到的異常次聲波信號傳遞到頻率分析單元進行聲波頻率分析，將異常次聲波信號分析得出的聲波頻率通過頻率閾值T對比單元進行頻率對比，三個聲波收集基站收集到的異常次聲波信號頻率對比度大于等于0.8時，將三個聲波收集基站收集到的異常次聲波信號通過聲波過濾單元進行帶通濾波后，得到信號X1、X2和X3，通過能量曲線計算單元將信號X1、X2和X3的能量曲線計算出來，并且通過曲線閾值比對單元進行能量曲線的對比；

步驟三、聲波信號的轉化顯示：將步驟二中的信號X1、X2和X3的能量曲線經過A/D轉換模塊的轉化，通過顯示屏幕顯示出來；