[發明專利]一種利用群稀疏性的振聲檢測信號濾波方法和系統

在審

• 申請號: 202010815037.5
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111947770A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 翟明岳
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01R31/62;G06F17/11;G06F17/16;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用群稀疏性的振聲檢測信號濾波方法，其特征在于，包括：

步驟101獲取按時間順序采集的信號序列S；

步驟102求取平均相關矩陣，具體為：平均相關矩陣記為B，其計算公式為m₀為所述信號序列S的均值；σ₀為所述信號序列S的均方差；

步驟103求取群延遲常數，具體為：群延遲常數記為κ，其值為所述平均相關矩陣B的非零特征值個數；

步驟104求取群延遲差分序列，具體為：群延遲差分序列記為ΔS，其第n個元素記為Δs_n，計算公式為其中，n為元素序號，其取值范圍為n＝1,2,···,N；N為所述信號序列S的長度；為所述信號序列S的第|n+κ|_N個元素；為所述信號序列S的第|n+κ-1|_N個元素；||_N表示以N為模取余數運算；

步驟105求取分群總數，具體為：分群總數記為Q，其計算公式為其中，σ_Δ為所述群延遲差分序列ΔS的均方差；||||_F表示Frobenus模；表示下取整運算；

步驟106求取分群信號序列，具體為：第i個分群信號序列記為G_i，其第j個元素記為計算公式為其中，L為所述第i個分群信號序列G_i的長度，值為表示上取整運算；i為分群序列序號，其取值范圍為i＝1,2,···,Q；j為分群元素序號，其取值范圍為j＝1,2,···,L；

步驟107求取濾波矩陣，具體為：第i個濾波矩陣記為W_i，計算公式為W_i＝σ_i[G_i-m_i]^T[G_i-m_i]；其中，σ_i為所述第i個分群信號序列G_i的均方差；m_i為所述第i個分群信號序列G_i的均值；

步驟108求取濾除噪聲后的信號序列，具體為：濾除噪聲后的信號序列記為S_new，其第i個分群濾波信號序列記為的求取方法如下：在所有中間參數矢量x中，選擇||W_iG_i-x||²+||x||_∞取值最小的x作為所述第i個分群濾波信號序列所述濾除噪聲后的信號序列

2.一種利用群稀疏性的振聲檢測信號濾波系統，其特征在于，包括：

模塊201獲取按時間順序采集的信號序列S；

模塊202求取平均相關矩陣，具體為：平均相關矩陣記為B，其計算公式為m₀為所述信號序列S的均值；σ₀為所述信號序列S的均方差；

模塊203求取群延遲常數，具體為：群延遲常數記為κ，其值為所述平均相關矩陣B的非零特征值個數；

模塊204求取群延遲差分序列，具體為：群延遲差分序列記為ΔS，其第n個元素記為Δs_n，計算公式為其中，n為元素序號，其取值范圍為n＝1,2,···,N；N為所述信號序列S的長度；為所述信號序列S的第|n+κ|_N個元素；為所述信號序列S的第|n+κ-1|_N個元素；||_N表示以N為模取余數運算；

模塊205求取分群總數，具體為：分群總數記為Q，其計算公式為其中，σ_Δ為所述群延遲差分序列ΔS的均方差；||||_F表示Frobenus模；表示下取整運算；

模塊206求取分群信號序列，具體為：第i個分群信號序列記為G_i，其第j個元素記為計算公式為其中，L為所述第i個分群信號序列G_i的長度，值為表示上取整運算；i為分群序列序號，其取值范圍為i＝1,2,···,Q；j為分群元素序號，其取值范圍為j＝1,2,···,L；

模塊207求取濾波矩陣，具體為：第i個濾波矩陣記為W_i，計算公式為W_i＝σ_i[G_i-m_i]^T[G_i-m_i]；其中，σ_i為所述第i個分群信號序列G_i的均方差；m_i為所述第i個分群信號序列G_i的均值；

模塊208求取濾除噪聲后的信號序列，具體為：濾除噪聲后的信號序列記為S_new，其第i個分群濾波信號序列記為的求取方法如下：在所有中間參數矢量x中，選擇||W_iG_i-x||²+||x||_∞取值最小的x作為所述第i個分群濾波信號序列所述濾除噪聲后的信號序列