【技术实现步骤摘要】
基于四阶随机共振的目标微弱地震波信号检测方法及装置
[0001]本专利技术涉及信号检测与识别领域，具体涉及一种基于四阶随机共振的目标微弱地震波信号检测方法及装置。
技术介绍
[0002]在水中航行的航行体会由于动力装置的转动产生低频的振动信号。该振动信号的频率范围分布在0
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20Hz内。振动信号通过海水迅速传到海底，引起海床的软质泥沙振动，这种振动信号被称为地震波信号。在海洋强振动噪声干扰背景下，微弱的水下航行体目标的地震波信号被有色噪声、高斯白噪声以及海洋生物等产生的噪声淹没，且无有效手段能成功检测。现有的主要解决方法是采用滤波方法，该方法适应于噪声干扰较小，目标信号并没有完全被噪声淹没，即能够从混合信号中辨认出目标信号的轮廓。对于信噪比较高的地震波原始信号，基于滤波原理的目标检测算法对目标检测结果具有较低的虚警率，但在信噪比较低的情况下，该算法对目标的微弱地震波信号则无法检测。由于海洋环境的复杂，在实际的微弱地震波信号探测过程中，测得数据中包含了较强的噪声干扰，且目标信号通常被噪声完全淹没。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于四阶随机共振的目标微弱地震波信号检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：基于传感器在海洋环境中探测水下航行体目标的地震波原始特征信号；步骤S2：基于一阶滤波算法从所述地震波原始特征信号中截取频率段为0
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20Hz的目标地震波信号；步骤S3：将所述目标地震波信号进行归一化，得到归一化的目标地震波信号；步骤S4：建立四阶随机共振的目标地震波信号检测模型，将所述归一化的目标地震波信号输入所述目标地震波信号检测模型，得到目标信号，并输出对目标信号的检测结果，具有四个层的所述目标地震波信号检测模型为：其中，a1＝a2＝a3＝a，b1＝b2＝b3＝b，均为模型参数，且基于历史数据拟合得到；S(t)是输入的所述归一化的目标地震波信号，x1是目标地震波信号检测模型的第一层的输出及第二层的输入，x2是目标地震波信号检测模型的第二层的输出及第三层的输入，x3是目标地震波信号检测模型的第三层的输出及第四层的输入，x是目标地震波信号检测系统的输出；各个所述目标地震波信号检测模型的层对应的公式；所述目标地震波信号检测模型的各个层均使用四阶Runge
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Kutta算法求解。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器为三轴正交加速度传感器。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一阶滤波算法为LC一阶低通滤波器。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，a1＝a2＝a3＝a＝20，b1＝b2＝b3＝b＝13。5.一种基于四阶随机共振的目标微弱地震波信号检测装置，其特征在于，所述装置包括：信号获取模块：配置...
【专利技术属性】
技术研发人员：覃涛，张学斌，董昊，陈帅，
申请(专利权)人：宜昌测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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