基于RLS算法的多频时变混合信号幅值与相位提取方法技术

本发明专利技术涉及一种基于RLS算法的多频时变混合信号幅值与相位提取方法。针对幅值和相位均随时间变化的地空频率域探测信号，所述方法将采集信号输入双通道，分别采用正弦和余弦参考信号，通过RLS算法分离其各频率分量，可以同时提取所有频率分量的幅值和相位随时间的变化。本发明专利技术可应用于非平稳信号处理领域，能够准确提取各频率信号的幅值和相位时域波形，为模型正、反演提供数据支持。反演提供数据支持。反演提供数据支持。

【技术实现步骤摘要】
基于RLS算法的多频时变混合信号幅值与相位提取方法


[0001]本专利技术属于稳信号处理领域，具体是一种基于RLS算法的多频时变混合信号幅值与相位提取方法。

技术介绍

[0002]非平稳信号是指分布参数或者分布律随时间发生变化的随机信号，传统的分析方法有时域分析和频域分析。近年来，在非平稳信号分离与参数估计领域，常用的有短时傅里叶变换、小波变换(Wavelet Transform,WT)、经验模态分解等时频分析(Time
‑
Frequency Analysis,TFA)方法。TFA可以将一维信号映射到二维，采用时频关系表示(Time
‑
Frequency Representation,TFR)，用以表征信号的时变特性。对于多频混合非平稳信号，各频率分量的幅值和相位均随时间变化，传统的分析方法如傅里叶变换等，无法直接、有效地分析此类非平稳信号。在工程应用中，能否准确高效地消噪、分离其各频率分量，将直接决定数据处理效果。
[0003]CN105717490A公开了一种“基于时频分析的LFM信号分离及参数估本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于RLS算法的多频时变混合信号幅值与相位提取方法，其特征在于，将多频时变混合信号输入正交双通道，在每个通道内利用RLS算法分离各频率分量分别得到两个通道的结果矩阵，根据结果矩阵计算信号的相位与幅值，并根据相位进行相位解卷绕，得到真实相位。2.按照权利要求1所述的基于RLS算法的多频时变混合信号幅值与相位提取方法，其特征在于，所述多频时变混合信号为对可控源电磁法在探测过程中，发射系统发射信号的频率为f，N
f
为发射频率个数，接收系统采集到的电磁信号s，其中s(n)为第n个采样点数据，共计N个采样点数，接收系统采样频率为f
s
。3.按照权利要求2所述的基于RLS算法的多频时变混合信号幅值与相位提取方法，其特征在于，输入正交双通道前，根据电磁信号s的信噪比等特征，选取正则化参数δ和RLS算法的遗忘因子λ，确定滤波器阶数M。4.按照权利要求3所述的基于RLS算法的多频时变混合信号幅值与相位提取方法，其特征在于，其中一个通道的处理信号的步骤包括：步骤a：初始化参考信号代表N
f
×
N维的实数空间，初始化滤波系数ω1＝0，初始化自相关逆矩阵P1＝δ
‑1I，I为M
×
M
×
N
f
的单位矩阵；初始化结果矩阵Z1＝0，设定迭代步长μ，取n＝M；步骤b：取X1的第n
‑
M+1列至第n列作为第n次迭代的抽头参考信号步骤c：计算第n次迭代的估计误差向量：其中代表第n次迭代的滤波系数，
⊙
为哈达玛乘积，表示两个矩阵对应位置元素相乘，得到相同维度的矩阵，∑(
·
)表示矩阵所有元素求和；步骤d：计算第n次迭代的输出信号：Y
1_n
＝Z
1_n
⊙
X
1_n
，其中X
1_n
和Z
1_n
分别代表X1和Z1的第n列；步骤e：计算第n次迭代的结果误差：步骤f：计算第n次迭代的更新方向：ξ
1_n
＝e
z1
(n)
·
X
1_n
，更新结果矩阵：Z
1_n+1
＝Z
1_n
+μξ
1_n
；步骤g：计算第n次迭代的增益逆相关矩阵滤波系数对i＝1，2，...，N
f
，根据式(1)分别计算第i行的增益和滤波系数以及第i页逆相关矩阵
...

【专利技术属性】
技术研发人员：田宝凤，孙超，吴昊，蒋川东，李禧扬，段皓钰，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：