本发明专利技术提供了一种基于谱增强的微角谐振信号估计方法、装置及电子设备，可以应用于信号数据处理技术领域。微角谐振信号估计方法包括：对获取的原始微角谐振信号进行预处理，得到k阶累积量；根据k阶累积量，得到滤波函数；根据滤波函数和原始微角谐振信号，得到微角谐振增强谱；根据微角谐振增强谱，确定微角谐振频率估计值；根据微角谐振频率估计值和原始微角谐振信号，得到微角谐振幅值估计值；根据微角谐振频率估计值和微角谐振幅值估计值，得到估计微角谐振信号。基于该估计方法，对原始微角谐振信号进行处理，得到微角谐振频率估计值和微角谐振幅值估计值，抑制原始微角谐振信号中包括的噪声量，实现对微角谐振信号的优化。实现对微角谐振信号的优化。实现对微角谐振信号的优化。
【技术实现步骤摘要】
基于谱增强的微角谐振信号估计方法、装置及电子设备
[0001]本专利技术涉及信号数据处理
，尤其涉及一种基于谱增强的微角谐振信号估计方法、装置及电子设备。
技术介绍
[0002]在航空领域，高分辨率对地观测遥感卫星、深空探测遥感航天器、深空激光通信卫星等高精度航天器在轨运行期间，其可能包括的转动件、帆板、天线和液体等的晃动可以使载荷安装表面存在空间结构微角振动。磁流体动力学（Magneto Hydro Dynamics，MHD）微角振动传感器适合宽频带、低幅值空间结构微角振动的探测，可以作为探测微角振动的传感器件。但由于MHD微角振动传感器内阻导体中电子的无规则热运动，使得MHD微角振动传感器存在本底噪声，且传感器的硬件检测信噪比有限，由此，不能实现幅值较小的微角谐振信号的测量。
[0003]可以使用小波降噪方法，通过对传感器输出信号在多个尺度上进行小波分解，计算得到小波系数的自相关系数，进而得到最佳分解层数和自适应收缩阈值，根据该阈值对小波系数进行去噪处理，得到小波系数估计值，根据小波系数估计值得到重构的微角谐振信号。还可以使用互四阶谱方法，通过对传感器采集的振动信号进行处理，得到高斯噪声背景下传感器输出信号的估计频率和估计幅值，根据估计频率和估计幅值得到重构的微角谐振信号。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于谱增强的微角谐振信号估计方法、装置及电子设备，以期部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。
[0005]本专利技术的一个方面，提供了一种基于谱增强的微角谐振信号估计方法。
[0006]基于谱增强的微角谐振信号估计方法包括：对获取的原始微角谐振信号进行预处理，得到k阶累积量；根据上述k阶累积量，得到滤波函数；根据上述滤波函数和上述原始微角谐振信号，得到微角谐振增强谱；根据上述微角谐振增强谱，确定微角谐振频率估计值；根据上述微角谐振频率估计值和上述原始微角谐振信号，得到微角谐振幅值估计值；根据上述微角谐振频率估计值和上述微角谐振幅值估计值，得到估计微角谐振信号；其中，k为大于2的整数。
[0007]备选的，上述根据上述微角谐振频率估计值和上述原始微角谐振信号，得到微角谐振幅值估计值包括：根据上述微角谐振频率估计值，得到微角谐振频率估计矩阵；根据上述原始微角谐振信号，得到原始微角谐振信号向量；根据上述微角谐振频率估计矩阵和上述原始微角谐振信号向量，通过参数估计算法，得到上述微角谐振幅值估计值。
[0008]备选的，上述根据上述微角谐振频率估计矩阵和上述原始微角谐振信号向量，通过参数估计算法，得到上述微角谐振幅值估计值包括：
根据上述微角谐振频率估计矩阵和上述原始微角谐振信号向量，通过参数估计算法，得到微角谐振幅值估计向量，其中，上述微角谐振幅值估计向量包括微角谐振幅值估计元素；根据上述微角谐振幅值估计元素，得到上述微角谐振幅值估计值。
[0009]备选的，上述根据上述滤波函数和上述原始微角谐振信号，得到微角谐振增强谱包括：根据上述滤波函数和上述原始微角谐振信号，通过卷积操作，得到增强信号；根据上述增强信号，通过傅里叶变换操作，得到上述微角谐振增强谱。
[0010]备选的，上述根据上述微角谐振增强谱，确定微角谐振频率估计值包括：对上述微角谐振增强谱上的多个频率点进行一阶求导得到一阶导数值，基于上述多个频率点中一阶导数值满足第一预设条件的第一频率点，得到第一合集；对上述多个频率点进行二阶求导得到二阶导数值，基于上述多个频率点中二阶导数值满足第二预设条件的第二频率点，得到第二合集；根据上述第一合集和上述第二合集的交集中的频率点确定目标频率点，确定上述目标频率点对应的频率值为上述微角谐振频率估计值。
[0011]备选的，上述基于谱增强的微角谐振信号估计方法还包括：基于预设频率采集外部微角谐振信号，得到包括N个微角谐振信号点的上述原始微角谐振信号，其中，上述微角谐振信号点包括多个频率的微角谐振信号量和噪声量，N为大于1的整数。
[0012]备选的，上述对获取的原始微角谐振信号进行预处理，得到k阶累积量包括：将上述原始微角谐振信号分为P段；对第p段原始微角谐振信号进行去均值处理，得到第p段去均值信号；计算上述第p段去均值信号的k阶累积量；对上述第1，2，
…
，P段去均值信号的k阶累积量进行时域平滑操作，得到上述k阶累积量，其中，P为大于1的整数，p为属于区间[1，P]的整数。
[0013]备选的，上述根据上述k阶累积量，得到滤波函数包括：提取上述k阶累积量中的预设区间的特征量；基于上述特征量，得到上述滤波函数。
[0014]本专利技术的另一方面，提供了一种基于谱增强的微角谐振信号估计装置。
[0015]基于谱增强的微角谐振信号估计装置包括：信号获取模块，用于获取原始微角谐振信号；滤波函数获取模块，用于对上述原始微角谐振信号进行预处理，得到k阶累积量，并根据上述k阶累积量，得到滤波函数；信号增强模块，用于根据上述滤波函数和上述原始微角谐振信号，得到微角谐振增强谱；第一估计模块，用于根据上述微角谐振增强谱，确定微角谐振频率估计值；第二估计模块，用于根据上述微角谐振频率估计值和上述原始微角谐振信号，得到微角谐振幅值估计值；第三估计模块，用于根据上述微角谐振频率估计值和上述微角谐振幅值估计值，得到估计微角谐振信号；其中，k为大于2的整数。
[0016]本专利技术的又一方面，提供了一种电子设备。
[0017]电子设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个指令，其中，当上述一个或多个指令被上述一个或多个处理器执行时，使得上述一个或多个处理器实现上述的基于谱增强的微角谐振信号估计方法。
[0018]基于上述技术方案可以看出，本专利技术的实施例相对于现有技术具有如下有益效
果：本专利技术基于微角谐振频率估计值和微角谐振幅值估计值，通过重新构建谐振信号可以得到估计微角谐振信号。在得到微角谐振频率估计值时，通过对原始微角谐振信号进行k阶累积量操作，抑制高斯噪声，获得微角谐振增强谱，进而得到对应的微角谐振频率估计值；在得到微角谐振幅值估计值时，从原始微角谐振信号构成出发，根据原始微角谐振信号和微角谐振频率估计值得到微角谐振幅值估计值，可以获得与微角谐振频率估计值相对应的微角谐振幅值估计值，即得到在原始微角谐振信号中幅度较小的微角谐振幅值估计值；因此，基于微角谐振信号估计方法得到的估计微角谐振信号相比于获取的原始微角谐振信号，估计微角谐振信号受到的噪声影响更低。
附图说明
[0019]图1示出了根据本专利技术实施例的微角谐振信号估计方法流程图。
[0020]图2示出了根据本专利技术实施例的样本微角谐振信号的频谱与样本微角谐振增强谱对比示意图。
[0021]图3示出了根据本专利技术实施例的微角谐振信号估计装置的结构示意图。
[0022]图4示出了根据本专利技术实施例的适于实现微角谐振信号估计方法的电子设备的框图。
具体实施方式
[0023]以下，将参照附图来描本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于谱增强的微角谐振信号估计方法，其特征在于，包括：对获取的原始微角谐振信号进行预处理，得到k阶累积量；根据所述k阶累积量，得到滤波函数；根据所述滤波函数和所述原始微角谐振信号，得到微角谐振增强谱；根据所述微角谐振增强谱，确定微角谐振频率估计值；根据所述微角谐振频率估计值和所述原始微角谐振信号，得到微角谐振幅值估计值；根据所述微角谐振频率估计值和所述微角谐振幅值估计值，得到估计微角谐振信号；其中，k为大于2的整数。2.如权利要求1所述的基于谱增强的微角谐振信号估计方法，其特征在于，所述根据所述微角谐振频率估计值和所述原始微角谐振信号，得到微角谐振幅值估计值包括：根据所述微角谐振频率估计值，得到微角谐振频率估计矩阵；根据所述原始微角谐振信号，得到原始微角谐振信号向量；根据所述微角谐振频率估计矩阵和所述原始微角谐振信号向量，通过参数估计算法，得到所述微角谐振幅值估计值。3.如权利要求2所述的基于谱增强的微角谐振信号估计方法，其特征在于，所述根据所述微角谐振频率估计矩阵和所述原始微角谐振信号向量，通过参数估计算法，得到所述微角谐振幅值估计值包括：根据所述微角谐振频率估计矩阵和所述原始微角谐振信号向量，通过参数估计算法，得到微角谐振幅值估计向量，其中，所述微角谐振幅值估计向量包括微角谐振幅值估计元素；根据所述微角谐振幅值估计元素，得到所述微角谐振幅值估计值。4.如权利要求1或3所述的基于谱增强的微角谐振信号估计方法，其特征在于，所述根据所述滤波函数和所述原始微角谐振信号，得到微角谐振增强谱包括：根据所述滤波函数和所述原始微角谐振信号，通过卷积操作，得到增强信号；根据所述增强信号，通过傅里叶变换操作，得到所述微角谐振增强谱。5.如权利要求4所述的基于谱增强的微角谐振信号估计方法，其特征在于，所述根据所述微角谐振增强谱，确定微角谐振频率估计值包括：对所述微角谐振增强谱上的多个频率点进行一阶求导得到一阶导数值，基于所述多个频率点中一阶导数值满足第一预设条件的第一频率点，得到第一合集；对所述多个频率点进行二阶求导得到二阶导数值，基于所述多个频率点中二阶导数值满足第二预设条件的第二频...
【专利技术属性】
技术研发人员：李醒飞，朱占霞，刘帆，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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