【技术实现步骤摘要】
一种基于脉冲泵浦式原子磁力计的弱磁场重建方法
本专利技术涉及一种基于脉冲泵浦式原子磁力计的弱磁场重建方法。
技术介绍
一直以来,弱磁信号的测量对仪器的灵敏度要求很高,而其重建对计算方法的要求也较高。例如人体的心脏磁场信号,磁场值极其微弱,因此测量时对磁力仪的灵敏度要求苛刻,目前有一种基于非线性磁光旋转效应的脉冲泵浦式铷原子磁力仪,能在实验室环境下清晰地测量出成人心脏的磁场信号。再通过数据处理,利用采集的数据算出频率(即拉莫尔进动频率)重建出完整的极弱的心磁信号。关于该心磁信号重建的方法,目前有过零点均值法和快速傅里叶变换搜索算法。但这两种方法的采样数据长度较大,计算成本高,即花费总时间=1.4ms(仪器内固有时间)+3.6ms(采样时间)=5ms;且过零点均值法中采样率、相位因子对结果影响很大,所求频率的准确度不够高。因此所测得的心脏磁场值的误差大。因此需要一种新算法,提升计算效率的同时保证计算准确度。
技术实现思路
本专利技术要克服现有技术的上述缺点,提供一种计算效率高、准确度俱佳的用于脉冲泵浦式铷原子磁力仪的弱磁场重建方法。其原始信号是指数衰减的正弦信号,为了提升计算效率的同时达到精度要求,本专利技术运用一种基于奇异值分解的反向预测法(简称KT法)来求频率,从而达到重建心磁信号的目的,对弱磁场信号的重建具有极大的实用意义。本专利技术的一种基于脉冲泵浦式原子磁力计的弱磁场重建方法,包括如下步骤:步骤1,提取长度为N的数据。数据符合复指数衰减的正弦函数模型:其中sk=-λk+j2πfk是复数,λk是衰减因子,fk是频率。序列w(n)是方差为2σ2的高斯白噪声, ...
【技术保护点】
1.一种基于脉冲泵浦式原子磁力计的弱磁场重建方法,包括如下步骤:步骤1,提取长度为N的数据。数据符合复指数衰减的正弦函数模型:
【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲泵浦式原子磁力计的弱磁场重建方法,包括如下步骤:步骤1,提取长度为N的数据。数据符合复指数衰减的正弦函数模型:其中sk=-λk+j2πfk是复数,λk是衰减因子,fk是频率。序列w(n)是方差为2σ2的高斯白噪声,SNR=10log(1/2σ2)。步骤2,利用反向的复共轭数据建立以下线性预测方程:Ab=h(2)其中“*”表示复共轭。令误差滤波多项式系数向量b'=(1,bT)T,则误差滤波多项式为B(z)=1+b(1)z-1+b(2)z-2+…+b(L)z-L,其中T表示矩阵的转置。再利用截断奇异值分解(TruncatedSVD)方法求B(z)的系数b:其中σk是A的奇异值,uk,vk...
【专利技术属性】
技术研发人员:白明珠,胡正珲,张桂迎,林强,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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