[发明专利]一种针对高采样率的被动磁信号优化提取和检测方法

说明书

本发明公开了一种针对高采样率的被动磁信号优化提取和检测方法，包括：S1：输入磁信号探测器采集的磁信号；S2：利用消除趋势函数抑制磁信号中的背景磁场，得到抑制背景磁场后的磁信号；S3：利用数字滤波器抑制抑制背景磁场后的磁信号中的白噪声，得到抑制白噪声后的磁信号；S4：根据磁信号探测器类型对抑制白噪声后的磁信号进行分帧判断，得到候选样本；S5：利用白化滤波器抑制候选样本中的色噪声，得到磁扰动信号；S6：利用标准正交基函数对磁扰动信号进行检测，输出检测结果。与现有技术相比较，采用本发明所设计的优化提取技术后，目标识别距离和识别精度都得到了有效的提高，结果具有较高的可靠性和有效性。

技术领域

本发明属于电磁场与微波技术领域，涉及一种针对高采样率的被动磁信号优化提取和检测方法。

背景技术

近年来，随着磁探测理论和传感器技术的发展，磁梯度张量测量技术以其较高的测量精度和丰富的场量参数逐步取代了磁标量的探测手段，被用于地磁异常的观测中。与此同时，基于磁梯度张量的磁性目标探测与定位方法的研究也成为了近年来磁探测定位研究的重点。

地磁场可以等效为一个位于地心的磁偶极子产生的磁场，其分布规律可以由理论预测所求得。在此基础上，地磁场还受到地球背景噪声的影响，这些噪声来源于自然界和人工的干扰，具有一般随机噪声的特性。一般而言，目标在这样的磁环境下产生的扰动往往被涵盖在地磁场和背景噪声中，难以被准确的识别。

随着上述理论和技术的不断发展，研究高采样率的被动磁信号的优化提取技术具有重要的理论和工程意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种至少部分解决上述技术问题的一种针对高采样率的被动磁信号优化提取和检测方法。

本发明实施例提供了一种针对高采样率的被动磁信号优化提取和检测方法，包括：

S1：输入磁信号探测器采集的磁信号；

S2：利用消除趋势函数抑制所述磁信号中的背景磁场，得到抑制背景磁场后的所述磁信号；

S3：利用数字滤波器抑制所述抑制背景磁场后的所述磁信号中的白噪声，得到抑制白噪声后的所述磁信号；

S4：根据所述磁信号探测器类型对所述抑制白噪声后的所述磁信号进行分帧判断，得到候选样本；

S5：利用白化滤波器抑制所述候选样本中的色噪声，得到磁扰动信号；

S6：利用标准正交基函数对所述磁扰动信号进行检测，输出检测结果。

进一步地，所述步骤S3中数字滤波器通带为0.15-0.85Hz，阻带为0.01-1Hz，带外衰减为60dB。

进一步地，所述步骤S4包括：

根据所述磁信号探测器类型对所述抑制白噪声后的所述磁信号进行判断；若所述磁信号探测器为磁通门信号传感器，则对所述抑制白噪声后的所述磁信号进行预设等间隔分帧处理，得到候选样本；若所述磁信号探测器为光泵传感器，则将所述抑制白噪声后的所述磁信号作为候选样本。

进一步地，所述步骤S6包括：

S61：利用标准正交基函数计算所述磁扰动信号的时域信号；

S62：根据能量函数对所述磁扰动信号的时域信号进行匹配滤波，得到能量信号；

S63：对所述能量信号进行归一化处理，检测所述磁扰动信号的存在，输出检测结果。

进一步地，所述步骤S61具体包括：

将所述磁扰动信号分解为三个正交基函数的和，表达式为：