[发明专利]一种利用矩阵谱模的功率信号滤波方法和系统

权利要求书

1.一种利用矩阵谱模的功率信号滤波方法，其特征在于，包括：

步骤101获取按时间顺序采集的信号序列S；

步骤102求取矩阵谱模因子λ，所用求取公式为：

λ＝ln(SNR+1)+ln(m₀||ΔS||₂+1)

其中：

ΔS＝[0,s₂-s₁,s₃-s₂,…,s_N-s_N-1]为信号差分序列，

s₁为所述信号序列S的第1个元素，

s₂为所述信号序列S的第2个元素，

s₃为所述信号序列S的第3个元素，

s_N-1：所述信号序列S的第N-1个元素，

s_N为所述信号序列S的第N个元素，

N为所述信号序列S的长度，

m₀为所述信号序列S的均值，

SNR为所述信号序列S的信噪比；

步骤103求取正则矩阵，具体为：正则矩阵记为G，其第i行第j列元素记为g_ij，所用求取公式为：

其中：

T₀为所述信号序列S的采样间隔，

f₀为所述信号序列S的中心频率；

步骤104初始化迭代过程参数，具体为：迭代过程参数包括滤波矩阵M和迭代控制参数k，滤波矩阵M的初始化值记为M⁰，所用求取公式为：

M⁰＝S^TS

k＝0；

步骤105迭代更新滤波矩阵M，具体为：迭代控制参数k的值加1；并更新滤波矩阵M的第k+1步值M^k+1，所用更新公式为：

M^k+1＝M^k+||G||^-2G^TGM^k+λ||G||^-2S^TS

其中：

M^k为滤波矩阵M的第k步值；

步骤106判断相邻两步更新值之差并结束迭代，具体为：如果滤波矩阵M的相邻两步值M^k+1和M^k之差满足公式||M^k+1-M^k||≥0.001，则返回所述步骤105和所述步骤106重新迭代更新；否则，迭代更新过程结束，并得到最佳滤波矩阵M_opt的值为M^k；

步骤107求取滤波后的信号序列，具体为：滤波的信号序列记为S_new，所用求取公式为：

S_new＝M_optS。

2.一种利用矩阵谱模的功率信号滤波系统，其特征在于，包括：

模块201获取按时间顺序采集的信号序列S；

模块202求取矩阵谱模因子λ，所用求取公式为：

λ＝ln(SNR+1)+ln(m₀||ΔS||₂+1)

其中：

ΔS＝[0,s₂-s₁,s₃-s₂,…,s_N-s_N-1]为信号差分序列，

s₁为所述信号序列S的第1个元素，

s₂为所述信号序列S的第2个元素，

s₃为所述信号序列S的第3个元素，

s_N-1：所述信号序列S的第N-1个元素，

s_N为所述信号序列S的第N个元素，

N为所述信号序列S的长度，

m₀为所述信号序列S的均值，

SNR为所述信号序列S的信噪比；

模块203求取正则矩阵，具体为：正则矩阵记为G，其第i行第j列元素记为g_ij，所用求取公式为：

其中：

T₀为所述信号序列S的采样间隔，

f₀为所述信号序列S的中心频率；

模块204初始化迭代过程参数，具体为：迭代过程参数包括滤波矩阵M和迭代控制参数k，滤波矩阵M的初始化值记为M⁰，所用求取公式为：

M⁰＝S^TS

k＝0；

模块205迭代更新滤波矩阵M，具体为：迭代控制参数k的值加1；并更新滤波矩阵M的第k+1步值M^k+1，所用更新公式为：

M^k+1＝M^k+||G||^-2G^TGM^k+λ||G||^-2S^TS

其中：

M^k为滤波矩阵M的第k步值；

模块206判断相邻两步更新值之差并结束迭代，具体为：如果滤波矩阵M的相邻两步值M^k+1和M^k之差满足公式||M^k+1-M^k||≥0.001，则返回所述模块205和所述模块206重新迭代更新；否则，迭代更新过程结束，并得到最佳滤波矩阵M_opt的值为M^k；

模块207求取滤波后的信号序列，具体为：滤波的信号序列记为S_new，所用求取公式为：

S_new＝M_optS。