幅值靶向增强的伪随机信号构建方法、系统、介质及设备技术方案

本发明专利技术属于电磁勘探信号生成技术领域，本发明专利技术提供了一种幅值靶向增强的伪随机信号构建方法、系统、介质及设备，通过改变基本构造单元的相位信息，构建不同组合下的高阶伪随机信号；对各高阶伪随机信号分别进行傅里叶变换，获得相应高阶伪随机信号的实际频谱；根据所述实际频谱，计算各主频信号幅值带权重下的相对均方误差，基于所述相对均方误差，选取相应的靶向增强伪随机信号。本发明专利技术能够根据不同频率幅值要求，靶向增强特定频率或者频段的幅值大小，使信号在对应频率或者频段具有更大幅值，进而获得更强的抗干扰能力，实现伪随机信号的靶向定制。靶向定制。靶向定制。

【技术实现步骤摘要】
幅值靶向增强的伪随机信号构建方法、系统、介质及设备


[0001]本专利技术属于电磁勘探信号生成
，涉及一种幅值靶向增强的伪随机信号构建方法、系统、介质及设备。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]以往高阶伪随机信号中，以专利技术专利CN111522064B一种高阶伪随机电磁勘探信号生成方法及系统为例进行说明，信号构建目标一般是使信号中主频幅值更加均匀，没有考虑在信号发送时高频感抗的问题，导致虽然在设计时信号主频幅值相对均匀，但是在信号实际发送后高频部分因受到感抗影响相比低频幅值下降明显，发送后信号的幅值反而不均匀，且高频幅值过小不利于获得高质量的高频数据，影响伪随机信号的整体性能。同时，在传统高阶伪随机信号的生成过程中，不同构造单元之间的频率不能重复，无法实现某一频率或者频段幅值靶向增强。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种幅值靶向增强的伪随机信号构建方法、系统、介质及设备，本专利技术能够根据不同频率幅值要求，靶向增强特定频率或者频段的幅值大小，使信号在对应频率或者频段具有更大幅值，进而获得更强的抗干扰能力，实现伪随机信号的靶向定制。
[0005]根据一些实施例，本专利技术采用如下技术方案：一种幅值靶向增强的伪随机信号构建方法，包括以下步骤：通过改变基本构造单元的相位信息，构建不同组合下的高阶伪随机信号；对各高阶伪随机信号分别进行傅里叶变换，获得相应高阶伪随机信号的实际频谱；根据所述实际频谱，计算各主频信号幅值带权重下的相对均方误差，基于所述相对均方误差，选取相应的靶向增强伪随机信号。
[0006]作为可选择的实施方式，还包括根据所述权重，确定目标频段内频率出现次数。
[0007]上述方案，通过配置权重，不仅实现了不同频率幅值要求，靶向增强特定频率或者频段的幅值大小，使信号在对应频率或者频段具有更大幅值；同时还解决了传统高阶伪随机信号构建方法中，不同构造单元之间的频率不能重复的问题。
[0008]作为可选择的实施方式，在计算相对均方误差时，加入权重因子，使目标频率的权重因子区别于其他频率权重因子，实现目标频率的幅值靶向增强。
[0009]作为进一步的限定，所述权重因子与增强系数相关。
[0010]作为可选择的实施方式，所述增强系数如果为正整数，则为频率成分出现次数。
[0011]作为可选择的实施方式，所述增强系数呈从设定频段到另一频段是变化的，不全
为正整数，则根据频率最高系数向上取整所获得正整数，作为设定频段内频率出现次数。
[0012]作为进一步的限定，所述权重因子为增强系数的倒数。
[0013]作为可选择的实施方式，选取相对均方误差最小时对应信号作为最优伪随机信号。
[0014]作为可选择的实施方式，所述基本构造单元以2的倍数递增的频率组合方式进行，各基本构造单元信号相互叠加，得到高阶序列伪随机信号。
[0015]一种幅值靶向增强的伪随机信号构建系统，包括：基本构造单元信号构建模块，用于通过改变基本构造单元的相位信息，构建不同组合下的高阶伪随机信号；变换模块，用于对各高阶伪随机信号分别进行傅里叶变换，获得相应高阶伪随机信号的实际频谱；幅值靶向增强模块，用于根据所述实际频谱，计算各主频信号幅值带权重下的相对均方误差，基于所述相对均方误差，选取相应的靶向增强伪随机信号。
[0016]一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述方法中的步骤。
[0017]一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行所述的方法中的步骤。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术改变了传统高阶伪随机信号构建方法中，不同构造单元之间的频率不能重复的方式，解决了无法实现某一频率或者频段幅值靶向增强的问题。本专利技术在靶向增强伪随机信号构建过程中，不同构造单元之间的频率成分可以重复，在目标函数构建时，根据不同频率靶向增强程度，获得不同频率幅值权重因子，靶向增强特定频率或者频段的幅值大小，使信号在对应频率或者频段具有更大幅值，进而获得更强的抗干扰能力，实现伪随机信号的靶向定制。
[0019]本专利技术能够获得高质量的高频数据，具有广泛的应用价值，能够应用于对地电磁通讯电磁信号外，还可以应用于人工源电磁勘探的信号设计。
附图说明
[0020]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0021]图1是高阶伪随机信号设计波形及频谱；图2是高阶伪随机信号实际发送波形及频谱；图3是31频
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4Hz
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8192Hz伪随机信号基本构造单元1；图4是31频
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8192Hz伪随机信号基本构造单元2；图5是31频
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8192Hz伪随机信号基本构造单元3；图6是31频
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8192Hz伪随机信号基本构造单元4；图7是31频
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4Hz
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8192Hz伪随机信号基本构造单元5图8是31频
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4Hz
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8192Hz伪随机信号基本构造单元6；
图9是高频增强系数为2；图10是高频增强系数为3；图11是中频增强系数为2；图12是本专利技术的流程示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0023]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0024]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0025]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]正如
技术介绍
中所述的，传统高阶伪随机信号构建时，不同构造单元之间的频率不能重复，也正因如此，传统方法无法实现某一频率或者频段幅值靶向增强。
[0027]本专利技术提供一种幅值靶向增强的伪随机信号构建方法，能够根据不同频率幅值要求，靶向增强特定频率或者频段的幅值大小，使信号在对应频率或者频段具有更大幅值，进而获得更强的抗干扰能力，实现伪随机信号的靶向定制。
[0028]在本专利技术的靶向增强伪随机信号构建过程中，不同构造单元之间的频率成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种幅值靶向增强的伪随机信号构建方法，其特征是，包括以下步骤：通过改变基本构造单元的相位信息，构建不同组合下的高阶伪随机信号；对各高阶伪随机信号分别进行傅里叶变换，获得相应高阶伪随机信号的实际频谱；根据所述实际频谱，计算各主频信号幅值带权重下的相对均方误差，基于所述相对均方误差，选取相应的靶向增强伪随机信号。2.如权利要求1所述的一种幅值靶向增强的伪随机信号构建方法，其特征是，还包括根据增强系数确定不同频率权重，确定目标频段内频率出现次数。3.如权利要求1所述的一种幅值靶向增强的伪随机信号构建方法，其特征是，在计算相对均方误差时，加入权重因子，使目标频率的权重因子区别于其他频率权重因子，实现目标频率的幅值靶向增强。4.如权利要求3所述的一种幅值靶向增强的伪随机信号构建方法，其特征是，所述权重因子与增强系数相关，所述权重因子为增强系数的倒数。5.如权利要求4所述的一种幅值靶向增强的伪随机信号构建方法，其特征是，所述增强系数为频率成分出现次数，为正整数的固定系数；或，所述增强系数呈从设定频段到另一频段是变化的，根据频率最高系数向上取整所获得正整数，作为设定频段内频率出现次数。6.如权利要求1所述的一种幅值靶向增强的伪随机信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，张衡，朱裕振，孙怀凤，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：