[發明專利]一種基于流式算法的自適應時頻變換方法

有效

• 申請號: 202110295517.8
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112883326B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 劉洋;王青晗;劉財;李鵬;鄭植升
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06F17/12
• 分類號: G06F17/12;G06F17/14
• 代理公司: 北京專贏專利代理有限公司 11797
• 代理人: 于剛

1.一種基于流式算法的自適應時頻變換方法，其特征在于，包括：

對實數離散信號進行滑動時窗處理，得分段信號；

對所述分段信號進行傅里葉級數展開并引入時變傅里葉系數，以將所述分段信號表示為包含時變傅里葉系數的形式；

根據所述包含時變傅里葉系數的形式，利用流式算法自適應更新所述時變傅里葉系數，確定所述實數離散信號的局部時頻譜；

所述根據所述包含時變傅里葉系數的形式，利用流式算法自適應更新所述時變傅里葉系數，確定所述實數離散信號的局部時頻譜的步驟，包括：

對所述包含時變傅里葉系數的形式進行矩陣變換處理，求解所述時變傅里葉系數的最小二乘解；

根據所述時變傅里葉系數的最小二乘解以及謝爾曼-莫里森公式，確定流式計算框架下的自適應時變傅里葉系數；

按照所述流式計算框架自適應更新所述時變傅里葉系數，確定所述實數離散信號的局部時頻譜；

所述流式計算框架下的自適應時變傅里葉系數為：

其中，C_l(m-1)為分段信號前一個采樣點對應的時變傅里葉系數，ε為控制同一分段信號相鄰兩個采樣點對應的傅里葉系數相似程度的常數因子。

2.根據權利要求1所述的基于流式算法的自適應時頻變換方法，其特征在于，所述對實數離散信號進行滑動時窗處理，得分段信號的步驟中，所述分段信號的具體計算公式為：

x_l(m)＝x(m+l-h)w(m)

其中，x(n)(n＝0,1,…,N-1)為實數離散信號；m＝0,1,…,M-1為分段信號的采樣點數；M為時窗的長度；若M為偶數，h＝M/2；若M為奇數，h＝(M-1)/2；x_l(m)(l＝0,1,…,N-1)代表第l個分段信號；w(m)代表窗函數。

3.根據權利要求2所述的基于流式算法的自適應時頻變換方法，其特征在于，所述窗函數為漢寧窗，所述漢寧窗的表達式為：

。

4.根據權利要求1所述的基于流式算法的自適應時頻變換方法，其特征在于，所述將所述分段信號表示為包含時變傅里葉系數和傅里葉基函數的形式的步驟中，具體表示形式為：

其中，為時變傅里葉系數；代表傅里葉基函數；t_l,m＝(m+l-h)T為分段信號x_l(m)對應的時刻；F為頻率采樣間隔。