[发明专利]信号相位差测量的方法

权利要求书

1.一种信号相位差测量的方法，包括：

步骤A，由1维被测信号与两个1维标准正弦参考信号组成3维的观测信号矩阵X(n)，其中，被测信号包含单频正弦测试信号及噪声信号；

步骤B，对所述观测信号矩阵X(n)运行第一次寻优迭代运算，得到3×3的分离矩阵W₁及3维的源分量矩阵S(n)，其中，源分量矩阵S(n)的3个源分量分别是：噪声分量I_g(n)、正弦分量sin(n)及余弦分量cos(n)；

步骤C，判断所述源分量矩阵S(n)中噪声分量I_g(n)的所在行k；

步骤D：当k＝1时，执行步骤G；

步骤G：在混合矩阵A中选择两元素α，β，与所述源分量矩阵中的正弦分量和余弦分量进行线性加乘，从而获得被测信号中的所述单频正弦测试信号，其中，所述混合矩阵A为所述分离矩阵的逆矩阵；以及

步骤H，由获得的所述单频正弦测试信号进行相位差测量。

2.根据权利要求1所述的信号相位差测量方法，其中，所述步骤A中，所述两个1维标准正弦参考信号为：

两个不同初始相位的标准正弦参考信号，或

被测信号分别减去该两个不同初始相位的标准正弦参考信号得到的信号。

3.根据权利要求2所述的信号相位差测量方法，其中，所述被测信号和两个1维标准正弦参考信号的采样率相同，采样周期相同。

4.根据权利要求1所述的信号相位差测量方法，其中，所述步骤B中，所述分离矩阵W₁的初始值由随机数产生。

5.根据权利要求1所述的信号相位差测量方法，其中，所述步骤C包括：

采用频率、分布或周期的方式判断正弦分量sin(n)及余弦分量cos(n)，所述源分量矩阵S(n)中，正弦分量sin(n)及余弦分量cos(n)的频率相同；

源分量矩阵S(n)中除正弦分量sin(n)及余弦分量cos(n)的另一分量为噪声分量I_g(n)。

6.根据权利要求1所述的信号相位差测量方法，其中：

所述步骤D还包括：当k≠1时，执行步骤E；

步骤E：将所述分离矩阵W₁的第1行与第k行交换来更新W₁；

步骤F：将更新后的分离矩阵W₁作为分离矩阵初始值，对观测信号矩阵X(n)进行第二次寻优迭代运算，得到分离矩阵W₂和3维的源分量矩阵S′(n)，以W₂和S′(n)分别更新分离矩阵及源分量矩阵，执行步骤G。

7.根据权利要求6所述的信号相位差测量方法，其中，所述第一次寻优迭代运算及第二次寻优迭代运算退出的条件均为：前、后两次迭代运算后的分离矩阵各行向量之差的模不超过预设参数t。

8.根据权利要求7所述的信号相位差测量方法，其中，所述t≤0.0001。

9.根据权利要求1所述的信号相位差测量方法，其中，所述步骤G中，采用以下公式恢复被测信号中的单频正弦测试信号：

g(n)＝αsin(n)+βcos(n)

其中，α＝a_ik，β＝a_il，a_ik与ail表示所述混合矩阵A第i行k列的元素和第i行l列的元素，所述k、和l分别为源分量矩阵中正弦分量sin(n)和余弦分量cos(n)所在的行，i为观测信号矩阵中被测信号所在的行。

10.根据权利要求1所述的信号相位差测量方法，其中，所述步骤H由获得的所述单频正弦测试信号进行相位差测量包括：

与所述两个标准正弦参考信号之外的另一标准正弦信号相比，获得两者的信号相位差，其中，所述另一标准正弦信号与所述两个1维标准正弦参考信号频率相同，相位不同或相同。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的信号相位差测量方法，其中，所述寻优迭代运算为FastICA迭代运算或核ICA运算。