[发明专利]一种跨介质通信干扰抑制方法和系统

权利要求书

1.一种跨介质通信干扰抑制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1、对电磁波感知设备接收的水面数据进行预处理，提取包含水下声源激励的水面微幅波信号的混叠信号；

步骤S2、对所述混叠信号进行改进的自适应经验模态分解ICEEMDAN，得到所述混叠信号的各阶固有模态函数IMF分量和残余误差；

步骤S3、根据所述混叠信号的各阶IMF分量和残余误差，求解所述水面微幅波信号对应的重构尺度；

步骤S4、根据求解的重构尺度，重构水下声源激励的水面微幅波信号。

2.根据权利要求1所述的一种跨介质通信干扰抑制方法，其特征在于，所述对电磁波感知设备接收的水面数据进行预处理，包括：

对电磁波感知设备接收的回波信号进行脉冲压缩处理；

根据脉冲压缩后各个距离门的散射强度，选取目标距离门，所述目标距离门为含有水面微幅波信号和干扰信号的距离门；

对所述目标距离门内的多个连续脉冲数据进行积累；

利用最大值原则，从所述目标距离门内进行相位信号提取；

对电磁波感知设备的发射信号和提取的相位信号做混频处理，得到包含水下声源激励的水面微幅波信号和干扰信号的混叠信号。

3.根据权利要求2所述的一种跨介质通信干扰抑制方法，其特征在于，所述对所述混叠信号进行改进的自适应经验模态分解ICEEMDAN，包括：

第一次分解时将高斯白噪声经过经验模态分解EMD得到的第一个固有模态函数IMF分量添加在所述混叠信号上，计算局部包络平均并进行集合平均获得第一个残余误差；所述混叠信号减去所述第一个残余误差，得到所述混叠信号的第一阶IMF分量；

在第一个残余误差的基础上，之后的每次分解，在前一次分解得到的残余误差上添加高斯百噪声经过同样次数分解的IMF分量，计算局部包络平均并进行集合平均得到本次分解的残余误差，前一次分解得到的残余误差减去本次分解的残余误差，得到所述混叠信号的本次分解的IMF分量，直至残余误差的极值点数小于2，停止分解。

4.根据权利要求3所述的一种跨介质通信干扰抑制方法，其特征在于，求解所述水面微幅波信号对应的重构尺度之前，所述方法还包括：

对所述混叠信号的各阶IMF分量进行小波分解，并通过小波逆变换重建所述混叠信号的各阶IMF分量；

相应地，根据重建的所述混叠信号的各阶IMF分量和残余误差，求解所述水面微幅波信号对应的重构尺度。

5.根据权利要求4所述的一种跨介质通信干扰抑制方法，其特征在于，所述求解所述水面微幅波信号对应的重构尺度，包括：

针对所述混叠信号的每一阶，根据该阶IMF分量和残余误差，计算该阶IMF分量的能量密度与平均周期的乘积，得到所述混叠信号在该阶的第一参数P；计算该阶的第一参数与上一阶的第一参数的比值，得到所述混叠信号在该阶的第二参数R；

若所述混叠信号在第i阶的第一参数P_i为局部极小值，且在第i阶的第二参数R_i大于或等于2，则所述水面微幅波信号对应的重构尺度为i，i＝1,2,…N，N为所述混叠信号的IMF长度。

6.根据权利要求5所述的一种跨介质通信干扰抑制方法，其特征在于，在提取相位信号之后，所述方法还包括：

基于提取的相位信号，估计声源激励的发射信号频率，并基于估计的所述声源激励的发射信号频率进行水面微幅波信号的重构，得到频率重构信号；

相应地，在计算得到所述混叠信号在各阶的第二参数之后，若所述混叠信号在i阶的第一参数为局部极小值，且在i阶的第二参数大于等于2，则确定i为所述水面微幅波信号对应的待重构尺度；

基于待重构尺度对应的IMF分量进行水面微幅波信号的重构，得到待重构尺度重构信号；

计算所述频率重构信号与所述待重构尺度重构信号之间的相关系数；

若相关系数大于设定阈值时，则确定待重构尺度为所述水面微幅波信号对应的重构尺度。