一种重力固体潮信号的独立成分分析与谱相关解调的方法技术

本发明专利技术提供一种重力固体潮信号的独立成分分析与谱相关解调的方法，属于信号处理领域。本发明专利技术通过建立重力固体潮信号的三维正交分解模型，利用独立分量分析算法将重力固体潮信号分解为赤道平面信号分量与地球自转轴信号分量，实现对信号的加性分解，并得到为调频调幅波的独立分量信号，然后利用谱相关对独立分量分析算法所分解的独立分量进行解调，以揭示独立分量中的载波分量和被调制分量，实现对信号的乘性解调。本发明专利技术不但利用独立分量分析算法对重力固体潮信号进行了加性分解，而且利用谱相关分析对其进行了乘性解调，完整的提取出了重力固体潮信号中丰富的潮汐谐波信息，为重力固体潮信号信号的分析提供了一个完整的实现方案。

A method of independent component analysis and spectral correlation demodulation for gravity earth tide signals

The present invention provides a method for independent component analysis and spectral correlation demodulation of gravity earth tide signals, which belongs to the field of signal processing. Through the establishment of 3D orthogonal tidal gravity signal decomposition model, analysis algorithm of tidal gravity signals are decomposed into the equatorial plane of the earth's rotation axis signal component and the signal component using independent component, realizing the signal decomposition of the additive, and independent component signal frequency and amplitude modulation wave, and then use the spectral correlation of independent component analysis the independent component decomposition algorithm for demodulation, to reveal the carrier component independent component and component of modulation signal of multiplicative demodulation. The invention not only uses independent component analysis algorithm for the additive decomposition of the tidal gravity signal, and the spectral correlation analysis of multiplicative demodulation of the integrity of the extracted rich tidal harmonic information of tidal gravity signals, provides a complete solution for the analysis of tidal gravity signal.

【技术实现步骤摘要】
一种重力固体潮信号的独立成分分析与谱相关解调的方法
本专利技术涉及一种重力固体潮信号的独立成分分析与谱相关解调的方法，尤其涉及一种优化算法和一种循环平稳信号的分析方法，属于信号处理领域。
技术介绍
固体地球潮汐是由于日、月和近地行星对地球的引力变化所导致的地球内部和表面的周期性形变。伴随着这种地球的周期性变形，地球的重力也会出现相应的周期性微小潮汐变化，称为重力固体潮。这种重力潮汐的变化可以影响地壳应力的变化，积累大量的能量在地壳岩层中，以致触发地震。反映这种现象的可观测地球物理信号是重力固体潮信号。由于中国是一个地震活动频度高、强度大、分布广的地震灾害严重的国家，又因重力固体潮信号不仅是地震观测的重要手段，而且是研究地震成因、地震前兆与地震预测的重要内容。所以重力固体潮信号的分析研究对我国的地震研究的发展具有重要意义。此外，重力固体潮信号还反映了太阳、月亮等天体潮汐引力的周期变化，其中含有丰富的潮汐谐波分量，这些谐波分量中含有丰富的地球物理信息。若能从中单独分离出各个天体的潮汐引力分量，揭示各分量间的调制关系，将能更深刻的理解天体间重力作用规律。一直以来对地球固体潮观测值的分析主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重力固体潮信号的独立成分分析与谱相关解调的方法，其特征在于：包括下述步骤：步骤1：根据重力固体潮的三维正交分解模型，获取观测点处的重力固体潮信号，X＝(x1,x2,...,xn)

【技术特征摘要】
1.一种重力固体潮信号的独立成分分析与谱相关解调的方法，其特征在于：包括下述步骤：步骤1：根据重力固体潮的三维正交分解模型，获取观测点处的重力固体潮信号，X＝(x1,x2,...,xn)T为观测信号向量；步骤2：利用ICA对观测信号进行处理，选取目标函数和优化算法；(1)根据公式(1)对重力固体潮信号进行去均值；去均值即为中心化处理，式中xj(t)为源信号，为xj(t)的平均值，为去均值后的信号；(2)根据公式(2)、(3)对信号进行白化；Q＝D-1/2ET(3)白化即对信号进行去相关处理，式中为白化向量，Q是白化矩阵，D＝diag(λ1,λ2,...,λn)为协方差矩阵Cx＝E{x(t)xT(t)}的特征值矩阵；E＝(c1c2×cn)为协方差矩阵Cx＝E{x(t)xT(t)}的特征向量矩阵，λi为协方差矩阵Cx＝E{x(t)xT(t)}的第i个最大特征值；步骤3：利用优化算法优化分离矩阵，得到最优分离矩阵W；步骤4：根据公式(4)求出解混信号W为分离矩阵，X为观测信号向量，A为信号混合矩阵，S＝(s1,s2,...,sn)T为相互统计独立的源信号；步骤5：利用谱相关方法对解混信号进行处理，实现信号的乘性解调；设{x(t)}为一零均值的非平稳复信号，其自相关函数为Rx(t,τ)，周期为T0,式中：t为时间，τ为时...

【专利技术属性】
技术研发人员：高略，全海燕，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53