[发明专利]一种基于硬阈值判决的窄带信号增强方法

权利要求书

1.一种基于硬阈值判决的窄带信号增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对原始采集数据进行解相关时间延迟，作为自适应滤波器的时域输入；

步骤二、对时域原始采集数据进行滑动离散傅里叶变换(SDFT)，获得频域数据；

步骤三、初始化频域自适应权值，将其与频域数据相乘得到自适应滤波器的时域输出；

步骤四、用原始采集数据减去自适应滤波器的时域输出，得到估计误差；

步骤五、利用迭代公式对频域自适应权值进行更新，并采用硬阈值判决保留幅度较高的权值，剔除幅度较低的权值；

步骤六、重复步骤一至步骤五直至收敛。

2.根据权利要求1所述的基于硬阈值判决的窄带信号增强方法，其特征在于，用于步骤一中，对原始采集数据进行解相关时间延迟，作为自适应滤波器的时域输入，其计算方式如下：

x(n-Δ)＝[x(n-Δ)，x(n-Δ-1)，…，x(n-Δ-N+1)]^T

其中，x(n)，n＝1，2，…表示系统时域采集数据，N表示设置的自适应滤波器阶数，Δ表示解相关延迟时间，(·)^T表示转置运算。

3.根据权利要求1所述的基于硬阈值判决的窄带信号增强方法，其特征在于，用于步骤二中，对时域原始采集数据进行滑动离散傅里叶变换(SDFT)，获得频域数据，其计算方式如下：

X_i(n-Δ)＝[X_i(n-1-Δ)-x(n-N-Δ)+x(n-Δ)]e^j2πi/N，i＝0，…，N-1

其中，X_i(n-Δ)表示该时刻的频域数据，X_i(n-1-Δ)表示上一时刻的频域数据，x(n-Δ)表示该时刻的时域输入数据，x(n-N-Δ)表示比该时刻早N个时刻的时域输入数据，e^j2πi/N表示指数项。

4.根据权利要求1所述的基于硬阈值判决的窄带信号增强方法，其特征在于，用于步骤三中，初始化频域自适应权值，将其与频域数据相乘得到自适应滤波器的时域输出，其计算方式如下：

y(n)＝W^H(nn)X(n-Δ)

其中，X(n-Δ)表示频域数据向量，W(n)表示频域自适应权值向量，(·)^H表示共轭转置运算。

5.根据权利要求1所述的基于硬阈值判决的窄带信号增强方法，其特征在于，用于步骤四中，用原始采集数据减去自适应滤波器的时域输出，得到估计误差，其计算方式如下：

e(n)＝x(n)-y(n)

6.根据权利要求1所述的基于硬阈值判决的窄带信号增强方法，其特征在于，用于步骤五中，利用迭代公式对频域自适应权值进行更新，并采用硬阈值判决保留幅度较高的权值，剔除幅度较低的权值，表示为：

W(n+1)＝H_s(W(n)+μe(n)X(n-Δ))

其中，W(n+1)为新的自适应权值，μ为迭代步长，H_s(·)表示硬门限判决，其作用是保留自适应权值向量中最大的s个元素，而其他元素直接置零。