一种微波数据处理方法及系统技术方案

技术编号:39415971 阅读:26 留言:0更新日期:2023-11-19 16:07
本发明专利技术涉及数据处理技术领域,具体涉及一种微波数据处理方法及系统,包括:采集第二微波信号;获取第二微波信号的若干第一分量信号,计算每两个第一分量信号的差异程度;根据差异程度得到第二分量信号;获取每个第二分量信号中的若干子信号段,获取每个子信号段的参考程度,根据每个子信号段的参考程度得到参考信号段,根据参考信号段得到每个第二分量信号的噪声程度;根据噪声程度设置每个第二分量信号的小波阈值,根据小波阈值对每个第二分量信号进行滤波处理得到每个第三分量信号;根据第三分量信号得到第三微波信号

【技术实现步骤摘要】
一种微波数据处理方法及系统


[0001]本专利技术涉及数据处理
,具体涉及一种微波数据处理方法及系统


技术介绍

[0002]微波是一种电磁波,它的频率处于电磁波谱中射频波段和红外波段之间的一段频率范围内,即其频率一般在
300 MHz
(兆赫兹)到
300 GHz
(千兆赫兹)之间

微波在许多领域有重要的应用,包括通信

雷达

遥感

安检

医学成像等

微波医学成像系统包括一个发射器和一个接收器,它们用来发射和接收微波信号,发射器产生微波信号并向被测组织发送,利用组织对微波信号的反射

散射特性,接收器记录从组织反射回来的微波信号,通过对反射回来的微波信号进行数据处理来实现对组织的成像和病变检测

一种微波数据处理方法及系统是针对于微波在医学成像领域中的数据处理方法,主要对接收器接收到的含有噪声的微波信号进行自适应小波阈值去噪,以提高成像质量

[0003]在现有技术中,微波医疗成像技术主要是利用人体组织的电磁特性对发射器发射的微波进行反射和散射,然后通过接收器将反射和散射后的微波信号进行接收成像

但是不同的组织对微波的散射和反射程度不同,而散射本身也会引入噪声,同时由于人体自身和其他设备存在的电磁场等可能带来噪声干扰,因而接收器接收到的微波信号为含有噪声的微波信号,含有噪声的微波信号呈现出的图像中会存在伪影等缺陷,这种存在缺陷图像会影响医生对患者的诊断和分析

因此,需要对接收器接收的微波信号进行去噪处理,从而保证成像质量

[0004]现有技术一般采用滤波的方式来对微波信号进行去噪处理,同时在利用滤波方式进行去噪时,一般是对整个微波信号整体进行滤波去噪,但由于整个微波信号是由不同种类的分量信号叠加而成的,所以利用一种滤波器很难有效去除多种类型的分量信号中的噪声

再者,每种类型的分量信号受噪声影响情况不同,有些分量信号受噪声影响较大,有些分量信号受噪声影响较小,现有技术凭经验设置固定的滤波器参数来对不同噪声含量分量信号进行去噪,无法做到最大程度的去噪,所以导致现有技术对微波信号的去噪效果较差


技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种微波数据处理方法及系统,以解决现有的问题

[0006]本专利技术的一种微波数据处理方法及系统采用如下技术方案:本专利技术一个实施例提供了一种微波数据处理方法,该方法包括以下步骤:采集第二微波信号;对第二微波信号拆分处理得到若干第一分量信号,利用每个第一分量信号的波动特征对第一分量信号进行描述得到每个第一分量信号的整体波动程度,根据每两个第一分量信号的整体波动程度以及极值点的差异情况得到每两个第一分量信号的差异程度;根据每两个第一分量信号的差异程度去除第一分量信号中的噪声信号得到第二分量信号;对每个第二分量信号进行分段处理得到每个第二分量信号的若干子信号段,根据
每个子信号段存在噪声情况得到每个子信号段的参考程度,根据每个子信号段的参考程度得到参考信号段,根据每个第二分量信号中每个子信号段与参考信号段的差异情况得到每个第二分量信号的噪声程度;根据每个第二分量信号的噪声程度设置每个第二分量信号的小波阈值,根据每个第二分量信号的小波阈值对每个第二分量信号进行滤波处理得到每个第三分量信号;将所有的第三分量信号累加得到第三微波信号;所述根据每个子信号段存在噪声情况得到每个子信号段的参考程度,包括的具体方法为:将每个第二分量信号的每个子信号段中各数据点与前一个数据点幅值的差值作为每个第二分量信号的每个子信号段中各数据点的第一斜率,将每个第二分量信号的每个子信号段中各数据点与后一个数据点的幅值的差值作为每个第二分量信号的每个子信号段中各数据点的第二斜率;根据每个第二分量信号的每个子信号段中各数据点的第一斜率

第二斜率得到每个子信号段的参考程度的计算方法为:其中,表示第
j
个第二分量信号中第
z
个子信号段中数据点的数量,表示第
j
个第二分量信号中第
s
个子信号段中数据点的数量,表示第
j
个第二分量信号的子信号段的数量,表示第
j
个第二分量信号的第
z
个子信号段的第
i
个数据点的第一斜率,表示第
j
个第二分量信号的第
z
个子信号段的第
i
个数据点的第二斜率,表示第
j
个第二分量信号的第
z
个子信号段中数据点的数量;
exp()
表示以自然常数为底的指数函数,表示第
j
个第二分量信号的第
z
个子信号段的参考程度

[0007]优选的,所述利用每个第一分量信号的波动特征对第一分量信号进行描述得到每个第一分量信号的整体波动程度,包括的具体方法为:其中,表示第
j
个第一分量信号的整体波动程度,表示第
j
个第一分量信号中所有数据点的幅值的均值,表示第
j
个第一分量信号中第
i
个数据点的幅值,表示每个第一分量信号中包含数据点的数量,表示绝对值符号,表示第
j
个第一分量信号中第
i+1
个数据点的幅值

[0008]优选的,所述根据每两个第一分量信号的整体波动程度以及极值点的差异情况得到每两个第一分量信号的差异程度,包括的具体方法为:获取每个第一分量信号中所有的极值点;根据每个第一分量信号的极值点和波动程度得到每两个第一分量信号的差异程
度,具体计算方法如下:其中,表示第
a
个第一分量信号的整体波动程度,表示第
b
个第一分量信号的整体波动程度,表示绝对值符号,表示第
a
个第一分量信号中包含极值点数量,表示第
b
个第一分量信号中包含极值点数量,表示第
a
个第一分量信号中第个极值点与第个极值点之间的数据点数量,表示第
b
个第一分量信号中第个极值点与第个极值点之间的数据点数量,表示第
a
个第一分量信号与第
b
个第一分量信号的差异程度

[0009]优选的,所述根据每两个第一分量信号的差异程度去除第一分量信号中的噪声信号得到第二分量信号,包括的具体方法为:获取差异程度最大值对应的两个第一分量信号,分别记为参考第一分量信号,将每个参考第一分量信号与其他所有第一分量信号的差异程度求均值得到每个参考第一分量信号的综合差异程度;将两参考第一分量信号中综合差异程度最大值对应的参考第一分量信号作为噪声信号;在所有第一分量信号中去除本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种微波数据处理方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:采集第二微波信号;对第二微波信号拆分处理得到若干第一分量信号,利用每个第一分量信号的波动特征对第一分量信号进行描述得到每个第一分量信号的整体波动程度,根据每两个第一分量信号的整体波动程度以及极值点的差异情况得到每两个第一分量信号的差异程度;根据每两个第一分量信号的差异程度去除第一分量信号中的噪声信号得到第二分量信号;对每个第二分量信号进行分段处理得到每个第二分量信号的若干子信号段,根据每个子信号段存在噪声情况得到每个子信号段的参考程度,根据每个子信号段的参考程度得到参考信号段,根据每个第二分量信号中每个子信号段与参考信号段的差异情况得到每个第二分量信号的噪声程度;根据每个第二分量信号的噪声程度设置每个第二分量信号的小波阈值,根据每个第二分量信号的小波阈值对每个第二分量信号进行滤波处理得到每个第三分量信号;将所有的第三分量信号累加得到第三微波信号;所述根据每个子信号段存在噪声情况得到每个子信号段的参考程度,包括的具体方法为:将每个第二分量信号的每个子信号段中各数据点与前一个数据点幅值的差值作为每个第二分量信号的每个子信号段中各数据点的第一斜率,将每个第二分量信号的每个子信号段中各数据点与后一个数据点的幅值的差值作为每个第二分量信号的每个子信号段中各数据点的第二斜率;根据每个第二分量信号的每个子信号段中各数据点的第一斜率

第二斜率得到每个子信号段的参考程度的计算方法为:其中,表示第
j
个第二分量信号中第
z
个子信号段中数据点的数量,表示第
j
个第二分量信号中第
s
个子信号段中数据点的数量,表示第
j
个第二分量信号的子信号段的数量,表示第
j
个第二分量信号的第
z
个子信号段的第
i
个数据点的第一斜率,表示第
j
个第二分量信号的第
z
个子信号段的第
i
个数据点的第二斜率,表示第
j
个第二分量信号的第
z
个子信号段中数据点的数量;
exp()
表示以自然常数为底的指数函数,表示第
j
个第二分量信号的第
z
个子信号段的参考程度
。2.
根据权利要求1所述一种微波数据处理方法,其特征在于,所述利用每个第一分量信号的波动特征对第一分量信号进行描述得到每个第一分量信号的整体波动程度,包括的具体方法为:
其中,表示第
j
个第一分量信号的整体波动程度,表示第
j
个第一分量信号中所有数据点的幅值的均值,表示第
j
个第一分量信号中第
i
个数据点的幅值,表示每个第一分量信号中包含数据点的数量,表示绝对值符号,表示第
j
个第一分量信号中第
i+1
个数据点的幅值
。3.
根据权利要求1所述一种微波数据处理方法,其特征在于,所述根据每两个第一分量信号的整体波动程度以及极值点的差异情况得到每两个第一分量信号的差异程度,包括的具体方法为:获取每个第一分量信号中所有的极值点;根据每个第一分量信号的极值点和波动程度得到每两个第一分量信号的差异程度,具体计算方法如下:其中,表示第
a
个第一分量信号的整体波动程度,表示第
b
个第一分量信号的整体波动程度,表示绝对值符号,表示第
a
...

【专利技术属性】
技术研发人员:李慧霖彭亮彭海平
申请(专利权)人:湖南科技大学
类型:发明
国别省市:

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