[发明专利]一种水下弱光信号检测方法

权利要求书

1.一种水下弱光信号检测方法，其特征在于，包括：

对获取的带噪弱光信号进行预处理，得到小参数信号；

建立自适应随机共振系统模型，将所述小参数信号作为所述自适应随机共振系统模型的系统输入信号；

对蚁群算法进行改进，利用改进后的所述蚁群算法对所述自适应随机共振系统模型中的系统参数进行寻优；

根据改进后的所述蚁群算法迭代是否终止，判断是否输出最优系统参数，若停止迭代，则输出所述最优系统参数；

根据输出的所述最优系统参数输入所述自适应随机共振系统模型，利用四阶龙格库塔算法求解输出随机共振检测信号。

2.根据权利要求1所述水下弱光信号检测方法，其特征在于，所述对获取的带噪弱光信号进行预处理，得到小参数信号，包括：

利用二次采样对所述带噪弱光信号的传输频率和采样频率进行预处理，得到所述小参数信号，使所述小参数信号满足所述自适应随机共振系统模型只能处理频率小于1的所述小参数信号要求。

3.根据权利要求1所述水下弱光信号检测方法，其特征在于，所述建立自适应随机共振系统模型，将所述小参数信号作为所述自适应随机共振系统模型的系统输入信号，包括：

所述自适应随机共振系统模型为：

其中，x表示系统输出，a、b表示随机共振系统的系统参数，s(t)表示系统输入信号，n(t)表示噪声。

4.根据权利要求1所述水下弱光信号检测方法，其特征在于，所述对蚁群算法进行改进，利用改进后的所述蚁群算法对所述自适应随机共振系统模型中的系统参数进行寻优改进后的蚁群算法，包括：

引入拥挤度和拥挤度因子，对蚁群算法进行改进，对改进后的蚁群算法的参数进行初始化，设置种群数量N，最大迭代次数iter_max，信息素挥发因子ρ。

5.根据权利要求4所述水下弱光信号检测方法，其特征在于，所述对蚁群算法进行改进，利用改进后的所述蚁群算法对所述自适应随机共振系统模型中的系统参数进行寻优改进后的蚁群算法，包括：

在对所述改进后的蚁群算法的参数进行初始化后，设定系统参数a和b的取值范围，根据步长划分网格，并随机在网格节点处放置蚂蚁，每个节点对应一组自适应随机共振系统模型中的所述系统参数a和b，形成蚂蚁访问列表。

6.根据权利要求5所述水下弱光信号检测方法，其特征在于，所述对蚁群算法进行改进，利用改进后的所述蚁群算法对所述自适应随机共振系统模型中的系统参数进行寻优改进后的蚁群算法，包括：

根据每个所述节点对应的信息素浓度计算相应的状态转移概率，根据计算出的状态转移概率值大小选择蚂蚁下一个移动的所述节点；

其中，所述状态转移概率的计算公式为：

式中，k表示第k只蚂蚁，τ_ij(t)表示t时刻蚂蚁从节点i到节点j两个位置之间的信息素浓度，η_ij(t)表示t时刻蚂蚁从节点i到节点j两个位置之间的启发信息，α和β为常数，分别表示所述信息素浓度和启发信息的影响程度，allowed_k(k∈1,2,…,N)表示未访问过的节点的集合，即第k只蚂蚁紧接着可以选择的节点；

其中，信息素更新的公式为：

式中：Δτ_ij(t)表示t时刻蚂蚁从节点i到节点j路径上留下的信息素总和，τ(t+1)表示t+1时刻蚂蚁从节点i到节点j两个位置之间的信息素浓度。