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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信号检测,尤其涉及一种回波信号谐振峰范围检测优化方法及系统。
技术介绍
1、随着传感技术的发展和市场需求的增加,无源无线技术得到了极大的发展。在一些应用场景中,传统的有源无线传感器由于高温、高压、高旋转、强腐蚀、空间有限,不能正常工作,而无源无线传感器由于其无电源系统和使用无线技术而具有很强的灵活性。声表面波(saw)传感器由于其小尺寸、高分辨率、高抗干扰性和长距离传输的可能性,在这些应用场景中显示出了巨大的潜力。谐振型无线无源声表面波传感器在测量中只需要采用窄带射频脉冲查询信号,然而,以较为适合无线应用的谐振型saw(sawr)传感器为例,其回波信号具有载波频率高、有效长度短、信噪比低等特点,给信号检测带来了极大的困难。无线无源saw传感器的回波信号能量通常较低,目前的频率估计算法对信号的信噪比均有一定的依赖性,导致频率估计时的精度不足。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种回波信号谐振峰范围检测优化方法及系统,用于解决目前的频率估计算法对信号的信噪比均有一定的依赖性,导致频率估计时的精度不足的技术问题。
2、第一方面,本专利技术提供一种回波信号谐振峰范围检测优化方法,包括:获取无线无源声表面波传感器的回波信号;对所述回波信号进行预处理,得到所述回波信号的时频谱图,并根据所述时频谱图确定时频数据;根据预设的包含双通道卷积核的cnn模型对所述时频数据进行特征提取,得到信号特征,所述信号特征包括至少一个波形特征点以及与所述至少一个波形特征点对应的频率值;基于
3、第二方面,本专利技术提供一种回波信号谐振峰范围检测优化系统,包括:获取模块,配置为获取无线无源声表面波传感器的回波信号;预处理模块,配置为对所述回波信号进行预处理,得到所述回波信号的时频谱图,并根据所述时频谱图确定时频数据;提取模块,配置为根据预设的包含双通道卷积核的cnn模型对所述时频数据进行特征提取,得到信号特征,所述信号特征包括至少一个波形特征点以及与所述至少一个波形特征点对应的频率值;扫频模块,配置为基于预设的滑动窗口对所述至少一个波形特征点对应的频率值进行扫频,所述滑动窗口包括中心点以及位于所述中心点两侧的区间边界;输出模块,配置为以所述中心点两侧的区间边界内的频率值对所述信号特征的波峰位置和波谷位置进行定位,并确定所述滑动窗口在所述波峰位置和所述波谷位置的区间移动方向,得到所述信号特征的频率峰值。
4、第三方面,提供一种电子设备,其包括:至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器,其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的回波信号谐振峰范围检测优化方法的步骤。
5、第四方面,本专利技术还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序指令被处理器执行时,使所述处理器执行本专利技术任一实施例的回波信号谐振峰范围检测优化方法的步骤。
6、本申请的回波信号谐振峰范围检测优化方法及系统,对回波信号进行时频分析预处理,分类一维信号特征和构建二维矩阵,对双通道信号融合,构建时频数据块,引入sconv-dd卷积神经网络对双通道输入数据提取特征处理,降低训练参数提高检测精度。对回波信号进行特征分析,确定扫频范围,解决特征值搜索问题,对扫频策略进行优化。通过设置一个滑动区域对区间内搜索到特征值包含在其中,区间边缘的数据特征来判断区间所在的波形位置,滑动步长和滑动区间可以自动调整,采样到谐振峰值,由范围区间来找到对应的特征点的谐振频率,避免噪声对接收峰值的干扰,加快了系统的响应时间。
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1.一种回波信号谐振峰范围检测优化方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种回波信号谐振峰范围检测优化方法,其特征在于,所述对所述回波信号进行预处理,得到所述回波信号的时频谱图,并根据所述时频谱图确定时频数据包括:
3.根据权利要求1所述的一种回波信号谐振峰范围检测优化方法,其特征在于,在根据预设的包含双通道卷积核的CNN模型对所述时频数据进行特征提取之前,所述方法还包括:
4.根据权利要求1所述的一种回波信号谐振峰范围检测优化方法,其特征在于,在根据预设的包含双通道卷积核的CNN模型对所述时频数据进行特征提取之前,所述方法还包括:
5.根据权利要求1所述的一种回波信号谐振峰范围检测优化方法,其特征在于,在基于预设的滑动窗口对所述至少一个波形特征点对应的频率值进行扫频之后,所述方法还包括:
6.根据权利要求1所述的一种回波信号谐振峰范围检测优化方法,其特征在于,所述确定所述滑动窗口在所述波峰位置和所述波谷位置的区间移动方向包括:
7.一种回波信号谐振峰范围检测优化系统,其特征在于,包括:
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1.一种回波信号谐振峰范围检测优化方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种回波信号谐振峰范围检测优化方法,其特征在于,所述对所述回波信号进行预处理,得到所述回波信号的时频谱图,并根据所述时频谱图确定时频数据包括:
3.根据权利要求1所述的一种回波信号谐振峰范围检测优化方法,其特征在于,在根据预设的包含双通道卷积核的cnn模型对所述时频数据进行特征提取之前,所述方法还包括:
4.根据权利要求1所述的一种回波信号谐振峰范围检测优化方法,其特征在于,在根据预设的包含双通道卷积核的cnn模型对所述时频数据进行特征提取之前,所述方法还包括:
5.根据权利要求1所述的一种回波信号谐振峰范围检测优化方法,其特征在于,在基于预设的滑动窗...
【专利技术属性】
技术研发人员:董文涛,许威,姚道金,肖乾,黄永安,
申请(专利权)人:华东交通大学,
类型:发明
国别省市:
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