[发明专利]一种多层自适应形态滤波重力信号噪声抑制方法

权利要求书

1.一种多层自适应形态滤波重力信号噪声抑制方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)利用海洋或航空重力仪按照有效测线进行测量，得到t时刻的原始重力信号序列g(t)＝[g(1) g(2) … g(N)]，N为序列长度；同时，在重力仪稳定平台上安装一个高精度加速度计，测量垂直方向的干扰和噪声，得到长度为N的噪声参考信号序列n(t)；

(2)初始化表示重复次数的参数k为1，k的取值范围为1至K，K为3～10中任意值；

(3)构造一对长度为N，幅值相同、相位角相差180°的高斯白噪声序列x^(k)(t)和-x^(k)(t)，然后将x^(k)(t)和-x^(k)(t)分别与g(t)相叠加得到两个新信号序列和即其中，高斯白噪声序列x^(k)(t)和-x^(k)(t)的幅值选择0.2～0.5倍原始重力信号序列g(t)的标准偏差；

(4)对新信号序列和分别进行多层分解，得到两组分解结果，每组结果集合分别记为和其中F1(k)(t)={f11(k)(t),f12(k)(t),...,f1m(k)(t)},]]>F2(k)(t)={f21(k)(t),f22(k)(t),...,f2m(k)(t)},]]>m为分解层数；

(5)k加1，若k小于或等于K，则返回步骤(3)，否则进入步骤(6)；

(6)计算集合和中对应分量的平均值，得到新的集合G(t)＝{g₁(t) g₂(t) … g_m(t)}，其中：

gi(t)=Σk=1k(f1i(k)(t)+f2i(k)(t))2K,i=1,2,...,m;]]>

(7)计算步骤(6)中得到的各层分量g_i(t)与步骤(1)中得到的噪声参考信号序列n(t)的相关度值，第i层分量的相关度计算公式如下：

ρi=gi(t)nT(t)||gi(t)||22||n(t)||22,]]>

其中||g_i(t)||₂表示序列g_i(t)的2-范数，||n(t)||₂表示序列n(t)的2-范数；

(8)根据步骤(7)的相关度值计算对步骤(6)中得到的各层分量g_i(t)进一步处理的滤波权值R_i，滤波权值按公式如下计算：

Ri=ρiΣi=1mρi;]]>

(9)将R_i作为自适应形态滤波处理的滤波权值，对步骤(6)中得到的各层分量g_i(t)进行自适应形态滤波处理，得到各层的滤波输出序列

(10)用步骤(9)得到的各层的滤波输出序列进行重力信号序列重构，可以得到消除测量噪声后的有效重力信号序列即：

g^(t)=Σi=1mg^i(t).]]>