[发明专利]一种基于稀疏表示的信号中瞬态成分检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于稀疏表示的信号中瞬态成分检测方法，其特征在于，包括：

对输入信号进行模/数转换，获得检测信号；

计算所述检测信号的最优小波基底；

对所述最优小波基底进行扩充，构造最优小波原子库；

根据所述最优小波原子库，利用分裂增广拉格朗日收缩算法求解优化方程，并确定出所述检测信号在所述最优小波原子库上的稀疏表示系数；

对所述稀疏表示系数取阈值，获得特征稀疏表示系数；

根据所述特征稀疏表示系数，确定出所述检测信号中瞬态成分的发生时刻；

根据所述检测信号中瞬态成分的发生时刻，确定所述检测信号中瞬态成分的周期。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述计算所述检测信号的最优小波基底，包括：

建立小波库，所述小波库为一组小波原子的集合；

计算所述检测信号与所述小波库中小波原子的相似度；

将与检测信号相似程度最高的小波原子确定为最优小波基底。

3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于：

所述最优小波基底为其中，t分别表示对应的频率、衰减因子、延时参数、时间参数；

所述对所述最优小波基底进行扩充，构造最优小波原子库，包括：

对所述最优小波基底以预设采样频率为延时间隔，按不同时移进行扩充，构造出行表示不同时间参数，列表示不同延时参数的最优小波原子库A(t,τ)，其中τ表示按所述预设采样频率的倒数均匀取值的延时参数。

4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述最优小波原子库，利用分裂增广拉格朗日收缩算法求解优化方程，并确定出所述检测信号在所述最优小波原子库上的稀疏表示系数，包括：

根据所述检测信号，得到所述检测信号的变量分离表达式；

根据所述最优小波原子库A(t,τ)和所述变量分离表达式，获得小波基底下的分裂增广拉格朗日收缩算法；

迭代所述小波基底下的分裂增广拉格朗日收缩算法，获得稀疏表示系数。

5.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述对所述稀疏表示系数取阈值，获得特征稀疏表示系数，包括：

根据3σ准则，对所述稀疏表示系数取阈值，获得特征稀疏表示系数，其中，所述σ为所述稀疏表示系数的标准差。

6.一种基于稀疏表示的信号中瞬态成分检测装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于对输入信号进行模/数转换，获得检测信号；

计算模块，用于计算所述检测信号的最优小波基底；

构造模块，用于对所述最优小波基底进行扩充，构造最优小波原子库；

第一确定模块，用于根据所述最优小波原子库，利用分裂增广拉格朗日收缩算法求解优化方程，并确定出所述检测信号在所述最优小波原子库上的稀疏表示系数；

第二获取模块，用于对所述稀疏表示系数取阈值，获得特征稀疏表示系数；

第二确定模块，用于根据所述特征稀疏表示系数，确定出所述检测信号中瞬态成分的发生时刻；

第三确定模块，用于根据所述检测信号中瞬态成分的发生时刻，确定所述检测信号中瞬态成分的周期。

7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：建立小波库，所述小波库为一组小波原子的集合；计算所述检测信号与所述小波库中小波原子的相似度；将与检测信号相似程度最高的小波原子确定为最优小波基底。

8.根据权利要求6或7所述的检测装置，其特征在于：

所述最优小波基底为其中，t分别表示对应的频率、衰减因子、延时参数、时间参数；

则所述构造模块具体用于：对所述最优小波基底以预设采样频率为延时间隔，按不同时移进行扩充，构造出行表示不同时间参数，列表示不同延时参数的最优小波原子库A(t,τ)，其中τ表示按所述预设采样频率的倒数均匀取值的延时参数。

9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于：根据所述检测信号，得到所述检测信号的变量分离表达式；根据所述最优小波原子库A(t,τ)和所述变量分离表达式，获得小波基底下的分裂增广拉格朗日收缩算法；迭代所述小波基底下的分裂增广拉格朗日收缩算法，获得稀疏表示系数。

10.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于，所述第二获取模块，具体用于：根据3σ准则，对所述稀疏表示系数取阈值，获得特征稀疏表示系数，其中，所述σ为所述稀疏表示系数的标准差。