[發明專利]一種利用最佳秩逼近的振聲檢測信號重構方法和系統

有效

• 申請號: 202011151365.6
• 申請日: 2020-10-25
• 公開（公告）號: CN112284520B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 翟明岳;楊雅文
• 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;G01R31/12;G01R31/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用最佳秩逼近的振聲檢測信號重構方法，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求取Hankel矩陣，具體為：Hankel矩陣記為H，其第i行第j列元素為h_ij，所用求取公式為：

其中：

為所述信號序列S的第|i+j|_N個元素，

|i+j|_N表示以N為模對i+j取余數，

i＝1,2…,N為行序號，

j＝1,2…,N為列序號；

步驟103求取最佳秩判斷閾值，具體為：最佳秩判斷閾值記為ε，所用求取公式為：

其中：

σ₀為所述信號序列S的均方差，

m₀為所述信號序列S的均值，

snr為所述信號序列S的信噪比；

步驟104求取最佳秩，具體為：最佳秩記為R_opt，所用求取公式為：

其中：

表示對集合中的元素進行計數運算，

σ_j(H)表示所述Hankel矩陣H的第j個特征值，

σ_med(H)表示所述Hankel矩陣H的特征值中值；

步驟105求取收縮化特征值，具體為：第r個收縮化特征值記為所用求取公式為：

其中：

r＝1,2,…,R_opt為收縮化特征值序號，

為所述Hankel矩陣H的第R_opt+1個特征值，

σ_r(H)為所述Hankel矩陣H的第r個特征值；

步驟106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：

其中：

為收縮化的特征值矩陣，

U為所述Hankel矩陣D的左特征矢量矩陣，

U(:,1:R_opt)為左特征值矢量矩陣U中第1,2,…,R_opt列元素組成的矩陣。

2.一種利用最佳秩逼近的振聲檢測信號重構系統，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Hankel矩陣，具體為：Hankel矩陣記為H，其第i行第j列元素為h_ij，所用求取公式為：

其中：

為所述信號序列S的第|i+j|_N個元素，

|i+j|_N表示以N為模對i+j取余數，

i＝1,2…,N為行序號，

j＝1,2…,N為列序號；

模塊203求取最佳秩判斷閾值，具體為：最佳秩判斷閾值記為ε，所用求取公式為：

其中：

σ₀為所述信號序列S的均方差，

m₀為所述信號序列S的均值，

snr為所述信號序列S的信噪比；

模塊204求取最佳秩，具體為：最佳秩記為R_opt，所用求取公式為：

其中：

表示對集合中的元素進行計數運算，

σ_j(H)表示所述Hankel矩陣H的第j個特征值，

σ_med(H)表示所述Hankel矩陣H的特征值中值；

模塊205求取收縮化特征值，具體為：第r個收縮化特征值記為所用求取公式為：

其中：

r＝1,2,…,R_opt為收縮化特征值序號，

為所述Hankel矩陣H的第R_opt+1個特征值，

σ_r(H)為所述Hankel矩陣H的第r個特征值；

模塊206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：

其中：

為收縮化的特征值矩陣，

U為所述Hankel矩陣D的左特征矢量矩陣，

U(:,1:R_opt)為左特征值矢量矩陣U中第1,2,…,R_opt列元素組成的矩陣。