一种基于多测度融合的随机共振微弱信号检测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于多测度融合的随机共振微弱信号检测方法，采集海洋中的声信号并作为二阶Duffing共振系统的输入，利用四阶自适应步长龙格库塔方法对二阶Duffing共振系统求解，对输出序列x进行FFT分析，并进行3dB峰值检测，得到信号中可能存在的频率；遍历所有可能存在的频率，计算全部可能频率对应的重构噪声的方差与统计复杂度；当重构噪声的方差与统计复杂度均小于其对应的设定门限时认为是可能的特征频率。本发明专利技术不依赖先验信息，能够在远距离低信噪比条件下实现舰船目标的有效检测。

A weak signal detection method of stochastic resonance based on multi measure fusion

The invention provides a multi measure fusion method based on stochastic resonance weak signal detection, acoustic signal acquisition in the ocean and as the two order Duffing resonance system input, the two order Duffing resonance system is solved by four order adaptive step Runge Kutta method, the output sequence of X was analyzed by FFT, and the peak value of 3dB the frequency detection, possible signal; traversing all possible frequency, calculate all possible variance and statistical reconstruction noise frequency corresponding to the complexity; setting the gate when the variance and statistical reconstruction noise complexity are less than the corresponding limit that is the characteristic frequency possible. The method does not rely on prior information, and can realize the effective detection of ship targets at long distance and low signal-to-noise ratio.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多测度融合的随机共振微弱信号检测方法
本专利技术涉及信号检测领域，尤其是一种微弱信号的检测方法。
技术介绍
21世纪以来，世界各国在政治、经济、军事方面围绕海洋领域的竞争愈演愈烈，世界各国均提出了相应的海洋发展战略，对海洋资源的保护、开发、利用已成为世界共同关注的焦点。当前，我国的国家核心利益主要体现在经济发展和安全权益两个方面，经济建设是改革开放以来的中心任务，而维护海洋权益是新时期实现海洋强国的根本保证。因此，研究先进的微弱信号检测方法对远距离水中目标探测和识别具有巨大的研究价值和现实意义。在信号检测领域，随机共振的弱信号检测方法因其对弱信号的增强特性而被国内外研究机构所关注。随机共振并非像传统的弱信号检测方法(高阶谱分析、小波分析和经验模态分解分析等)那样通过滤除噪声的方式降噪，而是设法利用噪声，通过将强背景噪声信号输入特殊的非线性系统(共振系统)，从而将噪声的部分能量转化为信号的能量，使得削弱小噪声能量的同时增强了信号的输出，从而可以有效地检测出待测微弱小信号。例如，现有技术对较远距离舰船的检测主要是通过检测舰船辐射噪声来实现，舰船辐射噪声具有特殊的线谱和连续谱组成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多测度融合的随机共振微弱信号检测方法，其特征在于包括下述步骤：第一步，采集海洋中的声信号g(t)，

【技术特征摘要】
1.一种基于多测度融合的随机共振微弱信号检测方法，其特征在于包括下述步骤：第一步，采集海洋中的声信号g(t)，其中单频信号s1(t)＝Acos(ωt)，A为输入信号幅值，ω为内策动力频率，s2(t)为非高斯噪声信号，s3(t)为高斯噪声信号，ξ、ζ、为0或1，且ξ、ζ、不同时为零；第二步，以g(t)作为输入信号，构造二阶Duffing共振系统其中，x、y为系统输出，分别为x、y的导数，k为阻尼系数，k＝0.5，-αx+βx3为非线性恢复力，α、β为非线性恢复力系数，α＝1，β＝1；第三步，利用四阶自适应步长龙格库塔方法对二阶Duffing共振系统求解，初值定为(1,1)，得出系统方程解(x,y)；第四步，对输出序列x进行FFT分析，并进行3dB峰值检测，得到信号中可能存在的频率；所述的3dB峰值检测即峰值与临近值差3dB；第五步，选取一个可能的频率成分进行剔除，并通过IFFT进行时域信号重构方法，得到去信号频率后的重构信号；第六步，采用最大似然估计法分别对重...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海燕，董海涛，申晓红，马石磊，黄中明，锁健，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61