本發(fā)明實(shí)施例涉及地球物理信號(hào)處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法及裝置。
背景技術(shù)：
：電磁勘探方法是一種基于麥克斯韋電磁傳播理論的重要地球物理勘探方法。無(wú)論是針對(duì)大地構(gòu)造、油氣勘探、礦藏勘察，還是針對(duì)各種工程勘探，都起到重要的作用，解決了大量的實(shí)際問(wèn)題。但是隨著人類活動(dòng)區(qū)域的進(jìn)一步擴(kuò)大，工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，當(dāng)今所采集的電磁勘探信號(hào)中總存在著各種各樣的電磁干擾，嚴(yán)重影響了信號(hào)的信噪比，對(duì)電磁勘探的效果帶來(lái)了消極的影響。傳統(tǒng)上，往往通過(guò)多次疊加或者濾波等方式進(jìn)行信號(hào)降噪處理，但這種降噪處理的方式較為復(fù)雜，效率低而且效果有限。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中降噪處理方式復(fù)雜，效率低且效果有限的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例提出了一種針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法，包括：采集發(fā)射源發(fā)射的有效信號(hào)的第一時(shí)間序列信號(hào)；對(duì)所述第一時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，獲取所述有效信號(hào)的發(fā)射頻率；在接收到有效信號(hào)時(shí)，采集接收端接收到的第二時(shí)間序列信號(hào)；對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換獲取所述第二時(shí)間序列信號(hào)的第一系數(shù)；對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，選取多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行逆傅里葉變換處理，并基于所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)建立以所述發(fā)射頻率為未知數(shù)的超定方程組，并根據(jù)所述超定方程組獲取第二時(shí)間序列信號(hào)中非周期信號(hào)的第二系數(shù)；根據(jù)所述第一系數(shù)和所述第二系數(shù)獲取所述有效信號(hào)的系數(shù)；其中，所述數(shù)據(jù)點(diǎn)為時(shí)間域上所述第二時(shí)間序列信號(hào)的非周期信號(hào)中僅存在白噪聲的數(shù)據(jù)點(diǎn)?？蛇x的，在基于所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)建立以所述發(fā)射頻率為未知數(shù)的超定方程組的步驟之前，該方法還包括：在沒(méi)有接收到有效信號(hào)的情況下，采集接收端預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的噪聲的時(shí)間序列信號(hào)；對(duì)噪聲的時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，以將噪聲劃分為周期噪聲、高斯白噪聲以及非高斯白噪聲的非周期噪聲；相應(yīng)地，所述基于所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)建立以所述發(fā)射頻率為未知數(shù)的超定方程組的步驟具體包括：基于所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)建立以所述發(fā)射頻率和所述周期噪聲的頻率為未知數(shù)的超定方程組?？蛇x的，所述對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，選取多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的步驟具體包括：對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行coiflet小波和哈爾Haar小波變換，獲取所述第二時(shí)間序列信號(hào)的能量分布圖；對(duì)所述能量分布圖進(jìn)行分析，獲取噪聲的分布特征，并根據(jù)噪聲的分布特征選取數(shù)據(jù)點(diǎn)?？蛇x的，所述根據(jù)噪聲的分布特征選取數(shù)據(jù)點(diǎn)的步驟具體包括：根據(jù)噪聲的分布特征選取第一數(shù)據(jù)點(diǎn)，并根據(jù)第一數(shù)據(jù)點(diǎn)建立的方程的解對(duì)第二數(shù)據(jù)點(diǎn)的選取位置進(jìn)行調(diào)整；通過(guò)迭代的方式，以使獲取到的超定方程組的解滿足預(yù)設(shè)精度?？蛇x的，所述根據(jù)所述超定方程組獲取非周期信號(hào)的第二系數(shù)的步驟具體包括：通過(guò)以下方程組，計(jì)算獲取非周期信號(hào)的第二系數(shù)；f[m]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkm+1N(F[l1]ωl1m+F[l2]ωl2m)]]>f[n]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkn+1N(F[l1]ωl1n+F[l2]ωl2n)]]>f[p]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkp+1N(F[l1]ωl1p+F[l2]ωl2p)]]>f[q]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkq+1N(F[l1]ωl1q+F[l2]ωl2q)]]>f[r]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkr+1N(F[l1]ωl1r+F[l2]ωl2r)]]>f[t]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkt+1N(F[l1]ωl1t+F[l2]ωl2t)]]>其中，m、n、p、q、r、t為所述數(shù)據(jù)點(diǎn)，F(xiàn)[l1]為有效信號(hào)發(fā)射頻率的系數(shù)，F(xiàn)[l2]為周期噪聲頻率的系數(shù)，F(xiàn)[k]為已知非周期信號(hào)頻率的系數(shù)。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例提出的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法，通過(guò)采集有效信號(hào)的發(fā)射頻率，以及接收端接收有效信號(hào)的時(shí)間序列信號(hào)，并基于白噪聲對(duì)時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行分析處理，能達(dá)到提高降噪的效率和效果的作用。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪裝置，其特征在于，包括：第一采集模塊，用于采集發(fā)射源發(fā)射的有效信號(hào)的第一時(shí)間序列信號(hào)；第一處理模塊，用于對(duì)所述第一時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，獲取所述有效信號(hào)的發(fā)射頻率；第二采集模塊，用于在接收到有效信號(hào)時(shí)，采集接收端接收到的第二時(shí)間序列信號(hào)；第二處理模塊，用于對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換獲取所述第二時(shí)間序列信號(hào)的第一系數(shù)；對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，選取多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行逆傅里葉變換處理，并基于所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)建立以所述發(fā)射頻率為未知數(shù)的超定方程組，并根據(jù)所述超定方程組獲取第二時(shí)間序列信號(hào)中非周期信號(hào)的第二系數(shù)；獲取模塊，用于根據(jù)所述第一系數(shù)和所述第二系數(shù)獲取所述有效信號(hào)的系數(shù)；其中，所述數(shù)據(jù)點(diǎn)為時(shí)間域上所述第二時(shí)間序列信號(hào)的非周期信號(hào)中僅存在白噪聲的數(shù)據(jù)點(diǎn)?？蛇x的，該裝置還包括：第三采集模塊和第三處理模塊；所述第三采集模塊，用于在沒(méi)有接收到有效信號(hào)的情況下，采集接收端預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的噪聲的時(shí)間序列信號(hào)；所述第三處理模塊，用于對(duì)噪聲的時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，以將噪聲劃分為周期噪聲、高斯白噪聲以及非高斯白噪聲的非周期噪聲；相應(yīng)地，所述第二處理模塊還用于，基于所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)建立以所述發(fā)射頻率和所述周期噪聲的頻率為未知數(shù)的超定方程組?？蛇x的，所述第二處理模塊，還用于對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行coiflet小波和哈爾Haar小波變換，獲取所述第二時(shí)間序列信號(hào)的能量分布圖；對(duì)所述能量分布圖進(jìn)行分析，獲取噪聲的分布特征，并根據(jù)噪聲的分布特征選取數(shù)據(jù)點(diǎn)可選的，所述第二處理模塊，還用于根據(jù)噪聲的分布特征選取第一數(shù)據(jù)點(diǎn)，并根據(jù)第一數(shù)據(jù)點(diǎn)建立的方程的解對(duì)第二數(shù)據(jù)點(diǎn)的選取位置進(jìn)行調(diào)整；通過(guò)迭代的方式，以使獲取到的超定方程組的解滿足預(yù)設(shè)精度?？蛇x的，所述第二處理模塊，具體用于通過(guò)以下方程組，計(jì)算獲取非周期信號(hào)的第二系數(shù)；f[m]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkm+1N(F[l1]ωl1m+F[l2]ωl2m)]]>f[n]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkn+1N(F[l1]ωl1n+F[l2]ωl2n)]]>f[p]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkp+1N(F[l1]ωl1p+F[l2]ωl2p)]]>f[q]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkq+1N(F[l1]ωl1q+F[l2]ωl2q)]]>f[r]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkr+1N(F[l1]ωl1r+F[l2]ωl2r)]]>f[t]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkt+1N(F[l1]ωl1t+F[l2]ωl2t)]]>其中，m、n、p、q、r、t即為數(shù)據(jù)點(diǎn)，F(xiàn)[l1]為有效信號(hào)發(fā)射頻率的系數(shù)，F(xiàn)[l2]為周期噪聲頻率的系數(shù)，F(xiàn)[k]為已知非周期信號(hào)頻率的系數(shù)。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例提出的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪裝置，通過(guò)采集有效信號(hào)的發(fā)射頻率，以及接收端接收有效信號(hào)的時(shí)間序列信號(hào)，并基于白噪聲對(duì)時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行分析處理，能達(dá)到提高降噪的效率和效果的作用。附圖說(shuō)明通過(guò)參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法的流程示意圖；圖2示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法中對(duì)原始信號(hào)的分類及分析方式的示意圖；圖3示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法中頻譜分析中各部分頻率域系數(shù)特點(diǎn)及關(guān)系的示意圖；圖4示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法中原始信號(hào)與周期部分、非周期部分的關(guān)系示意圖；圖5示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法中原始信號(hào)Haar小波頻譜圖；圖6示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法中原始信號(hào)經(jīng)過(guò)Coif5小波和Haar小波變換后的能量分布圖；圖7示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法中基于逆傅里葉變換建立超定方程組的過(guò)程示意圖；圖8示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法的效果對(duì)比圖；圖9示出了本發(fā)明另一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法的效果對(duì)比圖；圖10示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法的流程示意圖，參照?qǐng)D1，該針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法，包括：110、采集發(fā)射源發(fā)射的有效信號(hào)的第一時(shí)間序列信號(hào)；對(duì)所述第一時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，獲取所述有效信號(hào)的發(fā)射頻率；可理解的是，此處的有效信號(hào)可以為天然電磁信號(hào)，也可以為人工的有源周期電磁信號(hào)，本發(fā)明以有源周期電磁信號(hào)為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，下文中出現(xiàn)的有效信號(hào)均為有源周期電磁信號(hào)；120、在接收到有效信號(hào)時(shí)，采集接收端接收到的第二時(shí)間序列信號(hào)；對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換獲取所述第二時(shí)間序列信號(hào)的第一系數(shù)；130、對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，選取多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；140、對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行逆傅里葉變換處理，并基于所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)建立以所述發(fā)射頻率為未知數(shù)的超定方程組，并根據(jù)所述超定方程組獲取第二時(shí)間序列信號(hào)中非周期信號(hào)的第二系數(shù)；150、根據(jù)所述第一系數(shù)和所述第二系數(shù)獲取所述有效信號(hào)的系數(shù)；其中，所述數(shù)據(jù)點(diǎn)為時(shí)間域上所述第二時(shí)間序列信號(hào)的非周期信號(hào)中僅存在白噪聲的數(shù)據(jù)點(diǎn)。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提出的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法，通過(guò)采集有效信號(hào)的發(fā)射頻率，以及接收端接收有效信號(hào)的時(shí)間序列信號(hào)，并基于白噪聲對(duì)時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行分析處理，以提高降噪的效率和效果。圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法中對(duì)原始信號(hào)的分類及分析方式的示意圖，參照?qǐng)D2，為了進(jìn)一步地提高去噪的精度，該方法還包括：在沒(méi)有接收到有效信號(hào)的情況下，采集接收端預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的噪聲的時(shí)間序列信號(hào)；對(duì)噪聲的時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，以將噪聲劃分為周期噪聲、高斯白噪聲以及非高斯白噪聲的非周期噪聲；需要說(shuō)明的是，此處采集的為接收端附近的天然噪聲的時(shí)間序列信號(hào)，其中，不包含有效信號(hào)；可理解的是，本發(fā)明針對(duì)的是周期有效信號(hào)，因此對(duì)原始數(shù)據(jù)(原始信號(hào))的分類如下：將原始數(shù)據(jù)劃分為周期部分和非周期部分，其中，周期部分包括：有效周期信號(hào)和周期干擾信號(hào)；非周期部分包括：高斯白噪聲和高斯噪聲以外的非周期信號(hào)。相應(yīng)地，步驟140還包括：基于所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)建立以所述發(fā)射頻率和所述周期噪聲的頻率為未知數(shù)的超定方程組。本實(shí)施例中，步驟140具體包括：通過(guò)以下公式對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行逆傅里葉變換；f(0)f(1)f(2)..f(N-2)f(N-1)=1N111...11ω1ω2...ωN-11ω2ω4...ω2(N-1)..............1ωN-2ω2(N-2)...ω(N-1)(N-2)1ωN-1ω2(N-1)...ω(N-1)2F(0)F(l1)F(2)..F(N-2)F(l2)]]>其中，f(n)為時(shí)間域，F(xiàn)(N)為頻率域。基于逆傅里葉變換的算子和所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并以發(fā)射頻率和周期噪聲頻率的系數(shù)為未知數(shù)建立超定方程組，如下：f[m]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkm+1N(F[l1]ωl1m+F[l2]ωl2m)]]>f[n]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkn+1N(F[l1]ωl1n+F[l2]ωl2n)]]>f[p]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkp+1N(F[l1]ωl1p+F[l2]ωl2p)]]>f[q]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkq+1N(F[l1]ωl1q+F[l2]ωl2q)]]>f[r]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkr+1N(F[l1]ωl1r+F[l2]ωl2r)]]>f[t]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkt+1N(F[l1]ωl1t+F[l2]ωl2t)]]>其中，m、n、p、q、r、t為所述數(shù)據(jù)點(diǎn)，F(xiàn)[l1]為有效信號(hào)發(fā)射頻率的系數(shù)，F(xiàn)[l2]為周期噪聲頻率的系數(shù)，F(xiàn)[k]為已知非周期信號(hào)頻率的系數(shù)。根據(jù)上述超定方程組，建立超定矩陣：ωl1mωl2mωl1nωl2nωl1pωl2pωl1qωl2qωl1rωl2rωl1tωl2tF[l1]F[l2]=-Σk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkm-Σk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkn-Σk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkp-Σk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkq-Σk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkr-Σk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkt]]>解法如下：Ax＝y(tǒng)x＝(ATA)-1ATy圖3為本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法中頻譜分析中各部分頻率域系數(shù)特點(diǎn)及關(guān)系的示意圖，參照?qǐng)D3，本發(fā)明將原始數(shù)據(jù)(原始信號(hào))分成周期部分和非周期部分。其中周期信號(hào)經(jīng)連續(xù)傅里葉變換后，頻譜是離散的；非周期信號(hào)經(jīng)連續(xù)傅里葉變換后是連續(xù)的。實(shí)際數(shù)據(jù)的離散傅里葉變換同樣具有類似特征，即周期信號(hào)經(jīng)離散傅里葉變換后，頻譜仍然是離散的，間隔的，只在某些頻率上存在能量；而非周期信號(hào)經(jīng)離散傅里葉變換后，在每個(gè)頻率上都有能量分布。如圖3中所示，周期信號(hào)只在1Hz(有效信號(hào))和3Hz(周期噪聲)上有能量，在其他頻率上沒(méi)有能量；而非周期信號(hào)在所有頻率上都有能量，包括1Hz和3Hz。圖4為本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法中原始信號(hào)與周期部分、非周期部分的關(guān)系示意圖，參照?qǐng)D4，周期部分的傅里葉變換加上非周期部分的傅里葉變換等于原始數(shù)據(jù)的傅里葉變換結(jié)果，在1Hz和3Hz，原始數(shù)據(jù)的頻率域系數(shù)等于周期部分系數(shù)加上非周期部分系數(shù)，其他頻率系數(shù)直接等于非周期部分系數(shù)，即非周期部分的絕大部分系數(shù)為已知，只有1Hz和3Hz系數(shù)，由于是兩部分組成，為未知。實(shí)際上，這位建立超定方程組解非周期部分在1Hz和3Hz的系數(shù)，提供了前提。當(dāng)解出非周期部分在1Hz和3Hz的系數(shù)時(shí)，由于總系數(shù)已知，周期信號(hào)在1Hz和3Hz的系數(shù)通過(guò)數(shù)學(xué)相減(復(fù)數(shù)相減)求得。圖5為本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法中原始信號(hào)Haar小波頻譜圖，圖6為本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法中原始信號(hào)經(jīng)過(guò)coiflet小波和Haar小波變換后的能量分布圖，參照?qǐng)D5和圖6，本實(shí)施例中，在步驟120之前，該方法還包括：對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行coiflet小波和哈爾Haar小波變換，獲取所述第二時(shí)間序列信號(hào)的能量分布圖；對(duì)所述能量分布圖進(jìn)行分析，獲取噪聲的分布特征，并根據(jù)噪聲的分布特征選取數(shù)據(jù)點(diǎn)。需要說(shuō)明的是，應(yīng)用小波變換的目的并不是提取干擾準(zhǔn)確大小和形態(tài)，而是分析干擾的整體特征及出現(xiàn)位置，為建立超定方程需找合適的位置。如果在某一時(shí)段或某些點(diǎn)，干擾能量大(超過(guò)給定閾值)，將不被選為建立超定方程的位置點(diǎn)，而符合能量閾值的位置將可以參與第一次逆傅里葉變換計(jì)算。作為一種優(yōu)選的實(shí)施例，選取數(shù)據(jù)點(diǎn)的方案中除去上述的分析噪聲的分布特征，還包括：根據(jù)噪聲的分布特征選取第一數(shù)據(jù)點(diǎn)，并根據(jù)第一數(shù)據(jù)點(diǎn)建立的方程的解對(duì)第二數(shù)據(jù)點(diǎn)的選取位置進(jìn)行調(diào)整；通過(guò)迭代的方式，以使獲取到的超定方程組的解滿足預(yù)設(shè)精度。可理解的是，在選取第二數(shù)據(jù)點(diǎn)之后的數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，可根據(jù)之前的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的解反饋來(lái)的信息調(diào)整選取數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置，進(jìn)而獲得最優(yōu)質(zhì)解。圖7為本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法中基于逆傅里葉變換建立超定方程組的過(guò)程示意圖，參照?qǐng)D7，通過(guò)上面分析過(guò)程，可以獲得周期信號(hào)的頻率分布情況，統(tǒng)計(jì)這些頻率所在位置，最對(duì)這些頻率系數(shù)設(shè)為未知數(shù)。本發(fā)明建立超定方程組，該方程組的直接解為非周期部分在1Hz和3Hz的系數(shù)最小二乘解。在原始數(shù)據(jù)時(shí)間域?qū)ふ矣邢迋€(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(需滿足或盡量滿足只含高斯白噪聲)，基于逆傅里葉變換對(duì)這些位置點(diǎn)進(jìn)行重構(gòu)，圖7中間部分的兩幅圖中矩形框位置為最終所選位置，由于這些位置只存在高斯白噪聲。故把重構(gòu)值設(shè)為零，那么所得方程組即為含有白噪聲的超定方程組，該方程組是可解的，得到的解即為頻率系數(shù)的最小二乘解。圖8示出本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法的效果對(duì)比圖，參見(jiàn)圖8，周期部分包括1、3、5和7Hz，原始數(shù)據(jù)被多種干擾影響。圖8(a)為原始信號(hào)數(shù)據(jù)與未處理前提取有效信號(hào)對(duì)比，圖8(b)為原始數(shù)據(jù)與處理后提取有效信號(hào)對(duì)比，圖8(c)為原始數(shù)據(jù)與處理前后提取有效信號(hào)對(duì)比。根據(jù)對(duì)比結(jié)果可明顯發(fā)現(xiàn)處理后的數(shù)據(jù)得到了改善，噪聲得到了壓制。圖9示出了本發(fā)明另一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪方法的效果對(duì)比圖，圖9為面對(duì)復(fù)雜信號(hào)時(shí)，本發(fā)明的處理效果圖。表1中，共有6列參數(shù)，第1列為頻率，第2列為真實(shí)幅值，第3列為未處理時(shí)幅值，第4列為誤差值，第5列為去噪后幅值，第6列為其對(duì)應(yīng)的誤差。參見(jiàn)圖9和表1可知通過(guò)本發(fā)明處理后，數(shù)據(jù)結(jié)果得到了明顯的改善。表1圖9是一段含有各種噪聲的信號(hào)，黑色為實(shí)際數(shù)據(jù)，藍(lán)色的為信號(hào)，噪聲包括震蕩噪聲、衰減噪聲、脈沖噪聲及白噪聲等等，甚至有一部分信號(hào)已經(jīng)超過(guò)量程(如數(shù)據(jù)12s—14.5s之間)，信號(hào)由35個(gè)頻率組成，并且其中沒(méi)有任何一個(gè)完整周期內(nèi)是沒(méi)有干擾的。在信號(hào)中，1、2、4、8、16、32及64Hz為主頻，另外每個(gè)主頻各含有4個(gè)奇次諧波，共計(jì)35個(gè)頻率。具體頻率見(jiàn)表1。表1中，共有6列參數(shù)，第1列為頻率，第2列為真實(shí)幅值，第3列為未處理時(shí)幅值，第4列為誤差值，第5列為去噪后幅值，第6列為其對(duì)應(yīng)的誤差。通過(guò)本發(fā)明處理后，數(shù)據(jù)結(jié)果得到了明顯的改善。圖9為本發(fā)明一實(shí)施例提供的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D9，該針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪裝置，包括：第一采集模塊101，用于采集發(fā)射源發(fā)射的有效信號(hào)的第一時(shí)間序列信號(hào)；第一處理模塊102，用于對(duì)所述第一時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，獲取所述有效信號(hào)的發(fā)射頻率；第二采集模塊103，用于在接收到有效信號(hào)時(shí)，采集接收端接收到的第二時(shí)間序列信號(hào)；第二處理模塊104，用于對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換獲取所述第二時(shí)間序列信號(hào)的第一系數(shù)；對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，選取多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行逆傅里葉變換處理，并基于所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)建立以所述發(fā)射頻率為未知數(shù)的超定方程組，并根據(jù)所述超定方程組獲取第二時(shí)間序列信號(hào)中非周期信號(hào)的第二系數(shù)；獲取模塊105，用于根據(jù)所述第一系數(shù)和所述第二系數(shù)獲取所述有效信號(hào)的系數(shù)；其中，所述數(shù)據(jù)點(diǎn)為時(shí)間域上所述第二時(shí)間序列信號(hào)的非周期信號(hào)中僅存在白噪聲的數(shù)據(jù)點(diǎn)。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提出的針對(duì)有源周期電磁信號(hào)的降噪裝置，通過(guò)采集有效信號(hào)的發(fā)射頻率，以及接收端接收有效信號(hào)的時(shí)間序列信號(hào)，并基于白噪聲對(duì)時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行分析處理，以提高降噪的效率和效果。本實(shí)施例中，該裝置還包括：第三采集模塊106和第三處理模塊107；所述第三采集模塊106，用于在沒(méi)有接收到有效信號(hào)的情況下，采集接收端預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的噪聲的時(shí)間序列信號(hào)；所述第三處理模塊107，用于對(duì)噪聲的時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，以將噪聲劃分為周期噪聲、高斯白噪聲以及非高斯白噪聲的非周期噪聲。相應(yīng)地，所述第二處理模塊還用于，基于所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)建立以所述發(fā)射頻率和所述周期噪聲的頻率為未知數(shù)的超定方程組。本實(shí)施例中，所述第二處理模塊104，還用于對(duì)所述第二時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行coiflet小波和哈爾Haar小波變換，獲取所述第二時(shí)間序列信號(hào)的能量分布圖；對(duì)所述能量分布圖進(jìn)行分析，獲取噪聲的分布特征，并根據(jù)噪聲的分布特征選取數(shù)據(jù)點(diǎn)。在一可行實(shí)施例中，所述第二處理模塊104，還用于根據(jù)噪聲的分布特征選取第一數(shù)據(jù)點(diǎn)，并根據(jù)第一數(shù)據(jù)點(diǎn)建立的方程的解對(duì)第二數(shù)據(jù)點(diǎn)的選取位置進(jìn)行調(diào)整；通過(guò)迭代的方式，以使獲取到的超定方程組的解滿足預(yù)設(shè)精度。在一可行實(shí)施例中，所述第二處理模塊104，具體用于通過(guò)以下方程組，計(jì)算獲取非周期信號(hào)的第二系數(shù)；f[m]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkm+1N(F[l1]ωl1m+F[l2]ωl2m)]]>f[n]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkn+1N(F[l1]ωl1n+F[l2]ωl2n)]]>f[p]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkp+1N(F[l1]ωl1p+F[l2]ωl2p)]]>f[q]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkq+1N(F[l1]ωl1q+F[l2]ωl2q)]]>f[r]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkr+1N(F[l1]ωl1r+F[l2]ωl2r)]]>f[t]=1NΣk=0(k≠l1,l2)N-1F[k]ωkt+1N(F[l1]ωl1t+F[l2]ωl2t)]]>其中，m、n、p、q、r、t即為數(shù)據(jù)點(diǎn)，F(xiàn)[l1]為有效信號(hào)發(fā)射頻率的系數(shù)，F(xiàn)[l2]為周期噪聲頻率的系數(shù)，F(xiàn)[k]為已知非周期信號(hào)頻率的系數(shù)。對(duì)于裝置實(shí)施方式而言，由于其與方法實(shí)施方式基本相似，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施方式的部分說(shuō)明即可。應(yīng)當(dāng)注意的是，在本發(fā)明的裝置的各個(gè)部件中，根據(jù)其要實(shí)現(xiàn)的功能而對(duì)其中的部件進(jìn)行了邏輯劃分，但是，本發(fā)明不受限于此，可以根據(jù)需要對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行重新劃分或者組合。本發(fā)明的各個(gè)部件實(shí)施方式可以以硬件實(shí)現(xiàn)，或者以在一個(gè)或者多個(gè)處理器上運(yùn)行的軟件模塊實(shí)現(xiàn)，或者以它們的組合實(shí)現(xiàn)。本裝置中，PC通過(guò)實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)對(duì)設(shè)備或者裝置遠(yuǎn)程控制，精準(zhǔn)的控制設(shè)備或者裝置每個(gè)操作的步驟。本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)為用于執(zhí)行這里所描述的方法的一部分或者全部的設(shè)備或者裝置程序(例如，計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品)。這樣實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，并且程序產(chǎn)生的文件或文檔具有可統(tǒng)計(jì)性，產(chǎn)生數(shù)據(jù)報(bào)告和cpk報(bào)告等，能對(duì)功放進(jìn)行批量測(cè)試并統(tǒng)計(jì)。應(yīng)該注意的是上述實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施方式。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的元件。本發(fā)明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個(gè)可以是通過(guò)同一個(gè)硬件項(xiàng)來(lái)具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3