【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信号处理，尤其涉及一种特征提取装置及其使用方法。
技术介绍
1、在大数据时代，特征提取（feature extraction）是数据处理和分析过程中的关键步骤。它的核心在于从原始数据中提取有意义的特征，提升机器学习和数据分析的效率和准确性。首先，特征提取通过数据降维来简化高维数据，这不仅降低了计算复杂度，还提高了模型的运行速度和性能。其次，特征提取有助于过滤噪声，去除冗余信息，提取出最相关和有价值的特征，从而增强模型的鲁棒性和准确性。
2、有效的特征提取对提升模型性能至关重要。高质量的特征能够让模型更准确地捕捉数据的规律和模式，提高预测和分类的精度。此外，特征提取还能将复杂的高维数据转化为易于理解和解释的低维数据，有助于数据可视化，使数据科学家和业务分析师更好地理解数据，发现隐藏的模式和趋势。同时，通过特征提取减少数据的维度，可以显著降低数据存储成本。在实际应用中，特征提取发挥了重要作用。例如，在图像处理领域，特征提取用于从图像中提取边缘、纹理和颜色等信息，以进行图像分类和对象检测。在自然语言处理领域，特征提取用于从文本中提取关键词和主题，以进行文本分类和情感分析。在金融数据分析中，特征提取帮助从股票价格和交易量等数据中提取有用信息，以进行市场预测和风险管理。
3、但是，传统的特征提取方法主要依赖于频谱仪和滤波器组，这些设备不仅体积笨重、响应速度较慢，更为重要的是由于滤波带宽不可调，导致特征精度难以调整。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种
2、一方面，提供了一种特征提取装置，包括：
3、自旋力矩铁磁共振器件，包括铁磁材料层、重金属材料层和电极结构，所述铁磁材料层和所述重金属材料层之间形成自旋力矩铁磁共振，所述电极结构与铁磁材料层、重金属材料层相连；
4、信号输入单元，用于向自旋力矩铁磁共振器件输入待处理信号；
5、信号获取单元，用于获取经过自旋力矩铁磁共振器件处理过的信号；
6、电流生成单元，用于向所述自旋力矩铁磁共振器件输送直流电流，增强或减弱自旋力矩铁磁共振器件的磁弛豫，以调控自旋力矩铁磁共振器件输出的信号。
7、可选地，在所述电流生成单元向所述自旋力矩铁磁共振器件输送正向的直流电流时，所述自旋力矩铁磁共振器件的滤波带宽增大；在所述电流生成单元向所述自旋力矩铁磁共振器件输送反向的直流电流时，所述自旋力矩铁磁共振器件的滤波带宽减小。
8、可选地，所述铁磁材料层包采用钇铁石榴石或坡莫合金形成。
9、可选地，所述重金属材料层采用pt形成。
10、可选地，所述重金属材料层的厚度为5~10nm。
11、可选地，所述铁磁材料层的厚度为10~100nm。
12、可选地，所述电极结构设置在所述铁磁材料层、重金属材料层的侧面，且所述电极结构与层叠的铁磁材料层、重金属材料层形成e字形结构或霍尔条纹形结构。
13、可选地，所述信号获取单元为电压表或锁相器。
14、另一方面，提供了一种特征提取装置的使用方法，所述方法应用于如上任一项所述的特征提取装置，包括：
15、向自旋力矩铁磁共振器件输入待处理信号；
16、获取自旋力矩铁磁共振器件输出的信号；
17、在所述自旋力矩铁磁共振器件输出的信号不满足要求时，向所述自旋力矩铁磁共振器件输送直流电流，对所述自旋力矩铁磁共振器件输出的信号进行调控。
18、可选地，向所述自旋力矩铁磁共振器件输送直流电流，对所述自旋力矩铁磁共振器件输出的信号进行调控，包括：
19、在所述自旋力矩铁磁共振器件输出的信号的精度不满足要求时，向所述自旋力矩铁磁共振器件输送反向的直流电流；或者，在所述自旋力矩铁磁共振器件输出的信号的噪声不满足要求时，向所述自旋力矩铁磁共振器件输送正向的直流电流。
20、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
21、在本公开实施例中，提供了一种特征提取装置，该装置中包括自旋力矩铁磁共振（st-fmr）器件，自旋力矩铁磁共振器件通过交流电流诱导的自旋力矩来驱动铁磁共振。将待处理信号以交流电流的形式输送至自旋力矩铁磁共振器件时，由于重金属材料层的强自旋-轨道耦合作用，会在铁磁材料层和重金属材料层的界面处产生并积累非均匀的自旋。这些自旋将向铁磁材料层扩散，从而对铁磁材料层的磁矩产生一个力矩的作用。由于注入的电荷流是振荡的，所以交流电流诱导的力矩也是振荡的，从而使铁磁材料层的磁矩在铁磁材料层的有效磁场附近发生拉莫尔进动，拉莫尔进动最终会在器件中产生一个直流电压，该直流电压可以被电压表或锁相器检测到。更具体地，在自旋力矩铁磁共振器件中，振荡的磁电阻和微波电流（也即我们输入的待处理信号）耦合会产生一个直流电压，能被直流电压表或者锁相器所测量。该装置中还包括电流生成单元，当需要对信号进行处理时，通过电流生成单元给自旋力矩铁磁共振器件额外施加一个直流电流。当输入的直流电流方向为正，例如直流电流的方向与铁磁材料层的磁场方向之间的夹角为锐角（如45°）时，极化方向与磁化方向平行的直流电流被注入铁磁材料层中，产生的自旋磁矩增强了磁弛豫，磁弛豫增强会使得st-fmr的线宽增大。反之，当注入的直流电流的方向为负，例如直流电流的方向与铁磁材料层的磁场方向之间的夹角为钝角（如225°）时，根据自旋霍尔角效应的对称性，注入的自旋电流的极化方向与磁化方向平行但方向相反，会减弱自旋力矩铁磁共振器件的磁弛豫，从而减小自旋力矩铁磁共振器件的线宽。通过额外给自旋力矩铁磁共振器件注入一个直流电流，从而对输入至自旋力矩铁磁共振器件的待处理信号进行处理，调控注入的直流电流的大小或方向，即可对待处理信号进行特征提取，得到满足要求的信号。
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1.一种特征提取装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的特征提取装置，其特征在于，在所述电流生成单元向所述自旋力矩铁磁共振器件输送正向的直流电流时，所述自旋力矩铁磁共振器件的滤波带宽增大；在所述电流生成单元向所述自旋力矩铁磁共振器件输送反向的直流电流时，所述自旋力矩铁磁共振器件的滤波带宽减小。
3.根据权利要求1所述的特征提取装置，其特征在于，所述铁磁材料层包采用钇铁石榴石或坡莫合金形成。
4.根据权利要求1所述的特征提取装置，其特征在于，所述重金属材料层采用Pt形成。
5.根据权利要求1所述的特征提取装置，其特征在于，所述重金属材料层的厚度为5~10nm。
6.根据权利要求1所述的特征提取装置，其特征在于，所述铁磁材料层的厚度为10~100nm。
7.根据权利要求1所述的特征提取装置，其特征在于，所述电极结构设置在所述铁磁材料层、重金属材料层的侧面，且所述电极结构与层叠的铁磁材料层、重金属材料层形成E字形结构或霍尔条纹形结构。
8.根据权利要求1所述的特征提取装置，其特征在于，所述信号
9.一种特征提取装置的使用方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至8任一项所述的特征提取装置，包括：
10.根据权利要求9所述的特征提取装置的使用方法，其特征在于，向所述自旋力矩铁磁共振器件输送直流电流，对所述自旋力矩铁磁共振器件输出的信号进行调控，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种特征提取装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的特征提取装置，其特征在于，在所述电流生成单元向所述自旋力矩铁磁共振器件输送正向的直流电流时，所述自旋力矩铁磁共振器件的滤波带宽增大；在所述电流生成单元向所述自旋力矩铁磁共振器件输送反向的直流电流时，所述自旋力矩铁磁共振器件的滤波带宽减小。
3.根据权利要求1所述的特征提取装置，其特征在于，所述铁磁材料层包采用钇铁石榴石或坡莫合金形成。
4.根据权利要求1所述的特征提取装置，其特征在于，所述重金属材料层采用pt形成。
5.根据权利要求1所述的特征提取装置，其特征在于，所述重金属材料层的厚度为5~10nm。
6.根据权利要求1...
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