[發(fā)明專利]一種利用線性流形投影的微震信號重構方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011130050.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112257577A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 翟明岳;翁鴻彬
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用線性流形投影的微震信號重構方法，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生成差分序列，具體為：差分序列記為ΔS，所用生成公式為：

ΔS＝[0,s₂-s₁,s₃-s₂,···,s_N-s_N-1]

s₁為所述信號序列S的第1個元素，

s₂為所述信號序列S的第2個元素，

s₃為所述信號序列S的第3個元素，

s_N-1為所述信號序列S的第N-1個元素，

s_N為所述信號序列S的第N個元素，

N為所述信號序列S的長度；

步驟103求取分段段數(shù)，具體為：分段段數(shù)記為N₀，所用求取公式為：

其中：

σ₀為所述信號序列S的均方差，

||ΔS||_F表示ΔS的Frobenus范數(shù)，

||S||_F表示S的Frobenus范數(shù)，

σ_Δ為所述信號差分序列ΔS的均方差，

表示對下取整；

步驟104求取N個分段信號序列，具體為：第n個分段信號序列記為gⁿ，其第i個元素為所用求取公式為：

其中：

為所述信號序列S的第|i+(n-1)M₀|_N個元素，

|i+(n-1)M₀|_N表示以N為模對i+(n-1)M₀取余數(shù)，

為延遲長度，

表示對上取整，

i＝1,2,···,N為元素序號；

步驟105求取最佳逼近秩，具體為：最佳逼近秩記為R_opt，所用求取公式為：

其中：

為所述信號序列S的功率當量，

m₀為所述信號序列S的均值，

s_i為所述信號序列S的第i個元素，

是矩陣的第r個特征值，

r＝1,2,···,N為特征值序號，

g^o為第k個分段信號序列，

k＝1,2,···,N為求和參數(shù)；

步驟106求取逼近矩陣，具體為：逼近矩陣記為D，所用求取公式為：

其中：

o＝1,2,···,R_opt為逼近特征值序號，

為矩陣的第o個特征值，

g^o為第o個分段信號序列；

步驟107求取重構后的信號序列，具體為：

重構后的信號序列記為S_new，所用求取公式為：

S_new＝DS。

2.一種利用線性流形投影的微震信號重構系統(tǒng)，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生成差分序列，具體為：差分序列記為ΔS，所用生成公式為：

ΔS＝[0,s₂-s₁,s₃-s₂,···,s_N-s_N-1]

s₁為所述信號序列S的第1個元素，

s₂為所述信號序列S的第2個元素，

s₃為所述信號序列S的第3個元素，

s_N-1為所述信號序列S的第N-1個元素，

s_N為所述信號序列S的第N個元素，

N為所述信號序列S的長度；

模塊203求取分段段數(shù)，具體為：分段段數(shù)記為N₀，所用求取公式為：

其中：

σ₀為所述信號序列S的均方差，

||ΔS||_F表示ΔS的Frobenus范數(shù)，

||S||_F表示S的Frobenus范數(shù)，

σ_Δ為所述信號差分序列ΔS的均方差，

表示對下取整；

模塊204求取N個分段信號序列，具體為：第n個分段信號序列記為gⁿ，其第i個元素為所用求取公式為：

其中：

為所述信號序列S的第|i+(n-1)M₀|_N個元素，

|i+(n-1)M₀|_N表示以N為模對i+(n-1)M₀取余數(shù)，

為延遲長度，

表示對上取整，

i＝1,2,···,N為元素序號；

模塊205求取最佳逼近秩，具體為：最佳逼近秩記為R_opt，所用求取公式為：

其中：

為所述信號序列S的功率當量，

m₀為所述信號序列S的均值，

s_i為所述信號序列S的第i個元素，

是矩陣的第r個特征值，

r＝1,2,···,N為特征值序號，

g^o為第k個分段信號序列，

k＝1,2,···,N為求和參數(shù)。