[發明專利]混合信號去工頻干擾方法及系統有效

申請號：	202010725815.1	申請日：	2020-07-24
公開（公告）號：	CN112001256B	公開（公告）日：	2023-05-26
發明（設計）人：	劉漢文;陳海濱;范波;何洋;潘子安;劉超	申請（專利權）人：	東風汽車集團有限公司
主分類號：	G06F18/10	分類號：	G06F18/10;G06F18/24;G06F18/2134;G06N3/006
代理公司：	武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225	代理人：	李斯
地址：	430056 湖北省武***	國省代碼：	湖北;42
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	混合信號去工頻干擾方法系統
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

本發明公開了混合信號去工頻干擾方法及系統，涉及信號處理技術領域，其方法包括：生成混合信號X的分離矩陣W，分析W第i行向量Wsubgt;i/subgt;的目標函數；獲取粒子群參數，進行粒子群迭代；若滿足迭代終止條件，則輸出種群最優位置作為目標函數的解，計算得到Wsubgt;i/subgt;的值；計算X中某一獨立源信號的近似信號，消除近似信號得到新的混合信號；第m次分離一獨立源信號的近似信號之后，生成新的分離矩陣，分析新的目標函數，根據粒子群算法計算新的分離矩陣的第i行向量，從新的混合信號中再次分離又一獨立源信號的近似信號，直至混合信號中的工頻信號消除。本發明基于改進粒子群優化獨立分量分析的去工頻干擾方法，簡化了粒子搜索流程，提高了迭代速度，起到了抑制噪聲的作用。

技術領域

本發明涉及信號處理技術領域，具體是涉及一種混合信號去工頻干擾方法及系統。

背景技術

整車結果耐久測試中動態應變信號是疲勞可靠性分析的重要組成部分，由于道路測試過程中存在設備接地不牢及測試環境的存在工頻干擾，動態應變中會混入較大成分的工頻分量形成混合信號，有益信息被噪聲污染導致難以提取的情況，不利于進一步進行疲勞分析，

目前抑制工頻干擾的方法主要有：陷波濾波法、自適應濾波法和獨立分量分析。陷波濾波法是一種特殊的帶阻濾波器，其阻帶在理想情況下只有一個頻率點，用于消除信號中指定的頻率。但是其缺點也很明顯，濾除噪聲的同事也會去除在阻帶范圍里存在需要保留的成分。而微弱的應變信號的缺失，會使疲勞分析的結果產生較大誤差。自適應濾波器的原理是利用最小均方或者最小二乘法，根據工頻干擾的頻率漂移，主動調整濾波器系數，從而消除工頻干擾。但其本質與陷波濾波是一致的，故而會對非工頻成分有一定的損傷。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種混合信號去工頻干擾方法及系統，可以有效分離信號中的工頻分量，起到了抑制噪聲的作用，并且提高了信噪比。

第一方面，提供一種混合信號去工頻干擾方法，包括以下步驟：

生成包含N個行向量的矩陣作為混合信號X的分離矩陣W，結合X分析W第i行向量W_i的目標函數；

獲取粒子群參數，初始化各粒子位置，通過粒子群算法進行迭代；

若滿足迭代終止條件，則輸出種群最優位置Gbest作為所述目標函數的解，計算得到W_i的值；

根據所述W_i的值計算X中某一獨立源信號的近似信號，在X中消除所述近似信號得到包含N-1個獨立源信號的混合信號；

第m次分離一獨立源信號的近似信號之后，基于分離之后得到的新的混合信號，生成包含N-m個行向量的矩陣作為所述新的混合信號的分離矩陣，分析新的目標函數，根據粒子群算法計算新的分離矩陣的第i行向量，從所述新的混合信號中再次分離又一獨立源信號的近似信號，直至所述混合信號中的工頻信號消除。

根據第一方面，在第一方面的第一種可能的實現方式中，所述“生成包含N個行向量的矩陣作為所述混合信號X的分離矩陣W”步驟之前，包括以下步驟：

對測試信號進行中心化和白化得到預處理之后的混合信號X，所述測試信號由N個獨立源信號合成。

根據第一方面的第一種可能的實現方式，在第一方面的第二種可能的實現方式中，所述“對中心化后的測試信號進行白化”步驟，包括以下步驟：

對中心化后的測試信號Z進行白化得到混合信號X，白化計算公式為：其中，Q為E[ZZ^T]的特征向量，E為Z及其轉置相乘的期望，B為Z的特征值對角矩陣。