一种针对有源周期电磁信号的降噪方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种针对有源周期电磁信号的降噪方法及装置。该方法包括：采集发射源发射的有效信号的第一时间序列信号；对第一时间序列信号进行频谱分析，获取有效信号的发射频率；在接收到有效信号时，采集接收端接收到的第二时间序列信号；对第二时间序列信号进行傅里叶变换获取第二时间序列信号的第一系数；对第二时间序列信号进行频谱分析，选取多个数据点；对第二时间序列信号进行逆傅里叶变换处理，并基于多个数据点建立以发射频率为未知数的超定方程组，并根据超定方程组获取第二时间序列信号中非周期信号的第二系数；根据第一系数和第二系数获取有效信号的系数。本发明专利技术具有提高降噪效率和效果的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及地球物理信号处理
，具体涉及一种针对有源周期电磁信号的降噪方法及装置。
技术介绍
电磁勘探方法是一种基于麦克斯韦电磁传播理论的重要地球物理勘探方法。无论是针对大地构造、油气勘探、矿藏勘察，还是针对各种工程勘探，都起到重要的作用，解决了大量的实际问题。但是随着人类活动区域的进一步扩大，工业的持续发展，当今所采集的电磁勘探信号中总存在着各种各样的电磁干扰，严重影响了信号的信噪比，对电磁勘探的效果带来了消极的影响。传统上，往往通过多次叠加或者滤波等方式进行信号降噪处理，但这种降噪处理的方式较为复杂，效率低而且效果有限。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术实施例提供了一种针对有源周期电磁信号的降噪方法及装置，用于解决现有技术中降噪处理方式复杂，效率低且效果有限的问题。本专利技术实施例提出了一种针对有源周期电磁信号的降噪方法，包括：采集发射源发射的有效信号的第一时间序列信号；对所述第一时间序列信号进行频谱分析，获取所述有效信号的发射频率；在接收到有效信号时，采集接收端接收到的第二时间序列信号；对所述第二时间序列信号进行傅里叶变换获取所述第二时间序列信号的第一系数；对所述第二时间序列信号进行频谱分析，选取多个数据点；对所述第二时间序列信号进行逆傅里叶变换处理，并基于所述多个数据点建立以所述发射频率为未知数的超定方程组，并根据所述超定方程组获取第二时间序列信号中非周期信号的第二系数；根据所述第一系数和所述第二系数获取所述有效信号的系数；其中，所述数据点为时间域上所述第二时间序列信号的非周期信号中仅存在白噪声的数据点。可选的，在基于所述多个数据点建立以所述发射频率为未知数的超定方程组的步骤之前，该方法还包括：在没有接收到有效信号的情况下，采集接收端预设范围内的噪声的时间序列信号；对噪声的时间序列信号进行频谱分析，以将噪声划分为周期噪声、高斯白噪声以及非高斯白噪声的非周期噪声；相应地，所述基于所述多个数据点建立以所述发射频率为未知数的超定方程组的步骤具体包括：基于所述多个数据点建立以所述发射频率和所述周期噪声的频率为未知数的超定方程组。可选的，所述对所述第二时间序列信号进行频谱分析，选取多个数据点的步骤具体包括：对所述第二时间序列信号进行coiflet小波和哈尔Haar小波变换，获取所述第二时间序列信号的能量分布图；对所述能量分布图进行分析，获取噪声的分布特征，并根据噪声的分布特征选取数据点。可选的，所述根据噪声的分布特征选取数据点的步骤具体包括：根据噪声的分布特征选取第一数据点，并根据第一数据点建立的方程的解对第二数据点的选取位置进行调整；通过迭代的方式，以使获取到的超定方程组的解满足预设精度。可选的，所述根据所述超定方程组获取非周期信号的第二系数的步骤具体包括：通过以下方程组，计算获取非周期信号的第二系数； f [ m ] = 1 N Σ k = 0 ( k ≠ l 1 , l 2 ) N - 1 F [ k ] ω k m + 1 N ( F [ l 1 ] ω l 1 m + F [ l 2 ] ω l 2 m ) ]]> f [ n ] = 1 N Σ k = 0 ( k ≠ l 1 , l 2 ) N - 1 F [ k ] ω k n + 1 N ( F [ l 1 ] ω l 1 n + F [ l 2 ] ω l 2 n ) ]]> f [ p ] = 1 N Σ k = 0 ( k ≠ l 1 , l本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对有源周期电磁信号的降噪方法，其特征在于，包括：采集发射源发射的有效信号的第一时间序列信号；对所述第一时间序列信号进行频谱分析，获取所述有效信号的发射频率；在接收到有效信号时，采集接收端接收到的第二时间序列信号；对所述第二时间序列信号进行傅里叶变换获取所述第二时间序列信号的第一系数；对所述第二时间序列信号进行频谱分析，选取多个数据点；对所述第二时间序列信号进行逆傅里叶变换处理，并基于所述多个数据点建立以所述发射频率为未知数的超定方程组，并根据所述超定方程组获取第二时间序列信号中非周期信号的第二系数；根据所述第一系数和所述第二系数获取所述有效信号的系数；其中，所述数据点为时间域上所述第二时间序列信号的非周期信号中仅存在白噪声的数据点。

【技术特征摘要】
1.一种针对有源周期电磁信号的降噪方法，其特征在于，包括：采集发射源发射的有效信号的第一时间序列信号；对所述第一时间序列信号进行频谱分析，获取所述有效信号的发射频率；在接收到有效信号时，采集接收端接收到的第二时间序列信号；对所述第二时间序列信号进行傅里叶变换获取所述第二时间序列信号的第一系数；对所述第二时间序列信号进行频谱分析，选取多个数据点；对所述第二时间序列信号进行逆傅里叶变换处理，并基于所述多个数据点建立以所述发射频率为未知数的超定方程组，并根据所述超定方程组获取第二时间序列信号中非周期信号的第二系数；根据所述第一系数和所述第二系数获取所述有效信号的系数；其中，所述数据点为时间域上所述第二时间序列信号的非周期信号中仅存在白噪声的数据点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述多个数据点建立以所述发射频率为未知数的超定方程组的步骤之前，该方法还包括：在没有接收到有效信号的情况下，采集接收端预设范围内的噪声的时间序列信号；对噪声的时间序列信号进行频谱分析，以将噪声划分为周期噪声、高斯白噪声以及非高斯白噪声的非周期噪声；相应地，所述基于所述多个数据点建立以所述发射频率为未知数的超定方程组的步骤具体包括：基于所述多个数据点建立以所述发射频率和所述周期噪声的频率为未知数的超定方程组。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述第二时间序列信号进行频谱分析，选取多个数据点的步骤具体包括：对所述第二时间序列信号进行coiflet小波和哈尔Haar小波变换，获取所述第二时间序列信号的能量分布图；对所述能量分布图进行分析，获取噪声的分布特征，并根据噪声的分布特征选取数据点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据噪声的分布特征选取数据点的步骤具体包括：根据噪声的分布特征选取第一数据点，并根据第一数据点建立的方程的解对第二数据点的选取位置进行调整；通过迭代的方式，以使获取到的超定方程组的解满足预设精度。5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述超定方程组获取非周期信号的第二系数的步骤具体包括：通过以下方程组，计算获取非周期信号的第二系数； f [ m ] = 1 N Σ k = 0 ( k ≠ l 1 , l 2 ) N - 1 F [ k ] ω k m + 1 N ( F [ l 1 ] ω l 1 m + F [ l 2 ] ω l 2 m ) ]]> f [ n ] = 1 N Σ k = 0 ( k ≠ l 1 , l 2 ) N - 1 F [ k ] ω k n + 1 N ( F [ l 1 ] ω l 1 n + F [ l 2 ] ω l 2 n ) ]]> f [ p ] = 1 N Σ k = 0 ( k ≠ l 1 , l 2 ) N - 1 F [ k ] ω k p + 1 N ( F [ l 1 ] ω l 1 p + F [ l 2 ] ω l 2 p ) ]]> f [ q ] = 1 N Σ k = 0 ( k ≠ l 1 , l 2 ) N - 1 F [ k ] ω k q + 1 N ( F [ l 1 ] ω l 1 q + F [ l 2 ] ω l 2 q ) ]]> f [ r ] = 1 N Σ k = 0 ( k ≠ l 1 , l 2 ) N - 1 F [ k ] ω k r + 1 N ( F [ l 1 ] ω l 1 r + F [ l 2 ] ω l 2 r ) ]]> f [ t ] = 1 N Σ k = 0 ( k ≠ l 1 , l 2 ) N - 1 F [ k ] ω k t + 1 N ( F [ l 1 ] ω l 1 t + F [ l 2 ] ω l 2 t ) ]]>其中，m、n、p、q、r、t为所述数据点，F[l1]为有效信号发射频率的系数，F[l2]为周期噪声频率的系数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，何继善，李帝铨，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43