[发明专利]一种利用最佳秩逼近的振声检测信号重构方法和系统有效
| 申请号： | 202011151365.6 | 申请日： | 2020-10-25 |
| 公开（公告）号： | CN112284520B | 公开（公告）日： | 2022-06-24 |
| 发明（设计）人： | 翟明岳;杨雅文 | 申请（专利权）人： | 广东石油化工学院 |
| 主分类号： | G01H17/00 | 分类号： | G01H17/00;G01R31/12;G01R31/62 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 525000 *** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 利用 最佳 逼近 检测 信号 方法 系统 | ||
1.一种利用最佳秩逼近的振声检测信号重构方法，其特征在于，包括：
步骤101获取按时间顺序采集的信号序列S；
步骤102求取Hankel矩阵，具体为：Hankel矩阵记为H，其第i行第j列元素为hij，所用求取公式为：
其中：
为所述信号序列S的第|i+j|N个元素，
|i+j|N表示以N为模对i+j取余数，
i＝1,2…,N为行序号，
j＝1,2…,N为列序号；
步骤103求取最佳秩判断阈值，具体为：最佳秩判断阈值记为ε，所用求取公式为：
其中：
σ0为所述信号序列S的均方差，
m0为所述信号序列S的均值，
snr为所述信号序列S的信噪比；
步骤104求取最佳秩，具体为：最佳秩记为Ropt，所用求取公式为：
其中：
表示对集合中的元素进行计数运算，
σj(H)表示所述Hankel矩阵H的第j个特征值，
σmed(H)表示所述Hankel矩阵H的特征值中值；
步骤105求取收缩化特征值，具体为：第r个收缩化特征值记为所用求取公式为：
其中：
r＝1,2,…,Ropt为收缩化特征值序号，
为所述Hankel矩阵H的第Ropt+1个特征值，
σr(H)为所述Hankel矩阵H的第r个特征值；
步骤106求取重构后的信号序列，具体为：重构后的信号序列记为Snew，所用求取公式为：
其中：
为收缩化的特征值矩阵，
U为所述Hankel矩阵D的左特征矢量矩阵，
U(:,1:Ropt)为左特征值矢量矩阵U中第1,2,…,Ropt列元素组成的矩阵。
2.一种利用最佳秩逼近的振声检测信号重构系统，其特征在于，包括：
模块201获取按时间顺序采集的信号序列S；
模块202求取Hankel矩阵，具体为：Hankel矩阵记为H，其第i行第j列元素为hij，所用求取公式为：
其中：
为所述信号序列S的第|i+j|N个元素，
|i+j|N表示以N为模对i+j取余数，
i＝1,2…,N为行序号，
j＝1,2…,N为列序号；
模块203求取最佳秩判断阈值，具体为：最佳秩判断阈值记为ε，所用求取公式为：
其中：
σ0为所述信号序列S的均方差，
m0为所述信号序列S的均值，
snr为所述信号序列S的信噪比；
模块204求取最佳秩，具体为：最佳秩记为Ropt，所用求取公式为：
其中：
表示对集合中的元素进行计数运算，
σj(H)表示所述Hankel矩阵H的第j个特征值，
σmed(H)表示所述Hankel矩阵H的特征值中值；
模块205求取收缩化特征值，具体为：第r个收缩化特征值记为所用求取公式为：
其中：
r＝1,2,…,Ropt为收缩化特征值序号，
为所述Hankel矩阵H的第Ropt+1个特征值，
σr(H)为所述Hankel矩阵H的第r个特征值；
模块206求取重构后的信号序列，具体为：重构后的信号序列记为Snew，所用求取公式为：
其中：
为收缩化的特征值矩阵，
U为所述Hankel矩阵D的左特征矢量矩阵，
U(:,1:Ropt)为左特征值矢量矩阵U中第1,2,…,Ropt列元素组成的矩阵。
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