[发明专利]一种抑制地磁近场噪声干扰的方法、装置及终端设备

权利要求书

1.一种抑制地磁近场噪声干扰的方法，其特征在于，所述方法包括：

从k个地磁观测台站记录的地磁观测信号中，截取同一时段的k组地磁观测信号，所述k个地磁观测台站中包含有一个作为参考台站的地磁观测台站，所述k为大于1的正整数；

对所述k组地磁观测信号进行预处理；

基于盲源分离的独立成分分析算法，对经预处理后的k组地磁观测信号进行分离，得到k个分离信号和一个分离矩阵；

识别所述k个分离信号中的近场噪声干扰信号，并将所述近场噪声干扰信号置零，得到置零后的k个分离信号；

根据所述分离矩阵和置零后的k个分离信号重构地磁观测信号，得到近场噪声干扰被抑制之后的k组地磁观测信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理包括去趋势处理、中心化处理和白化处理，所述对所述k组地磁观测信号进行预处理的步骤，包括：

根据预设拟合方法，对所述k组地磁观测信号进行去趋势处理；

按照预设去均值公式，对经去趋势处理后的k组地磁观测信号进行中心化处理，得到去除均值后的k组地磁观测信号；

对去除均值后的k组地磁观测信号进行白化处理以消除数据之间的相关性，得到白化处理之后的k组地磁观测信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于盲源分离的独立成分分析算法，对经预处理后的k组地磁观测信号进行分离，得到k个分离信号和一个分离矩阵的步骤，包括：

初始化分离矩阵W_k×k，所述分离矩阵由j个行向量w_j,k组成，其中j＝1,2,3,...,k；

分别对所述分离矩阵W_k×k中的每个行向量w_j,k进行归一化处理；

根据预设收敛值和预设迭代数，基于负熵最大作为判断信号间独立的准则，并采用基于独立成分分析算法的预设公式，对经归一化处理后的分离矩阵进行分解处理，得到一个由j个行向量w_j,k组成的分离矩阵W_k×k和k个分离信号。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于独立成分分析算法的预设公式，具体为：

其中，为所述分离矩阵W_k×k中一个估计的行向量对应的值，η＝1,2,3,...,k为预设迭代数，η＝η+1，当η＝k时求得一个估计的行向量j＝1,2,3,...,k为预设的行向量个数；E()是均值运算，G()代表非线性函数，G′()和G″()分别表示G()的一阶导数和二阶导数；X_new表示经预处理后最终得到的地磁观测信号；表示w_j,k的转置。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述对经归一化处理后的分离矩阵进行分解处理，得到一个由k个行向量w_j,k组成的分离矩阵W_k×k和k个分离信号的步骤中，包括：

根据预设迭代数η，基于独立成分分析算法的预设公式对一个行向量w_j,k进行迭代运算得到一个估计的行向量

将经迭代运算得到的一个估计的行向量进行史密斯正交化处理；

在经正交化处理的与经归一化处理后的行向量w_j,k的差的绝对值小于预设收敛值时，分解得到所述分离矩阵W_k×k中的一个行向量

根据公式得到对应的分离信号。

6.如权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述识别所述k个分离信号中的近场噪声干扰信号的步骤，包括：

根据近场噪声干扰信号在时域上呈现的波形特点，分别识别出分离信号中的近场噪声干扰信号。

7.如权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述识别所述分离信号中的近场噪声干扰信号的步骤，包括：

基于所述分离信号、所述分离矩阵和地磁观测信号之间的柱状关系图，识别出所述分离信号中的近场噪声干扰信号。