[发明专利]基于三分岔决策树的极低频信号检测与速度估计装置

权利要求书

1.一种基于三分岔决策树的极低频信号检测与速度估计装置，其特征在于，包括：

模型构建模块，用于基于Morlet小波包络建立信号模型，以通过所述信号模型将极低频信号的瞬态特性以包络衰减速率表示；

结构建立模块，用于根据所述包络衰减速率建立具有迭代特征的三分岔决策树拓扑结构；

决策方法生成模块，用于根据所述拓扑结构和最小二乘准则生成决策方法；

信号能量估计模块，用于根据所述决策方法得到所述极低频信号的能量估计量；

停止条件生成模块，用于根据信号相似度生成迭代停止条件，以确定所述三分岔决策树的迭代停止时刻，其中，所述信号相似度由所述能量估计量和接收信号能量之比得到；

估计模块，用于基于所述信号模型和所述三分岔决策树拓扑结构及根据所述决策方法和所述迭代停止条件生成极低频信号源的移动速度和接收信噪比的估计方法，以对所述极低频信号进行参数估计；以及

检测模块，用于根据所述信号模型、所述三分岔决策树拓扑结构、所述决策方法、所述迭代停止条件和所述能量估计量获取检测统计量，以对所述极低频信号进行信号检测。

2.根据权利要求1所述的基于三分岔决策树的极低频信号检测与速度估计装置，其特征在于，所述信号模型为：

其中，n为正弦函数的窗口变量，ω₀为信号的角频率，f₀为信号频率，f_s为采样频率，A为信号包络的幅值，β为信号主瓣波形的包络衰减速率，N为采样窗口长度，为初相位。

3.根据权利要求2所述的基于三分岔决策树的极低频信号检测与速度估计装置，其特征在于，还包括：

观测矩阵建立模块，在采用所述最小二乘准则使所述接收信号的误差函数最小时，用于建立观测矩阵，以降低所述能量估计量与所述接收信号能量之间误差。

4.根据权利要求3所述的基于三分岔决策树的极低频信号检测与速度估计装置，其特征在于，所述观测矩阵为：

H=e-β(-N2fs)2cos[ω0×(-N2)]e-β(-N2fs)2sin[ω0×(-N2)]......e-β[1fs(-1)]2cos[ω0×(-1)]e-β[1fs(-1)]2sin[ω0×(-1)]e-β[1fs×0]2cos[ω0×0]e-β[1fs×0]2sin[ω0×0]e-β[1fs(1)]2cos[ω0×1]e-β[1fs(1)]2sin[ω0×1]......e-β[1fs(N2)]2cos[ω0×(N2)]e-β[1fs(N2)]2sin[ω0×(N2)],]]>

在采用所述最小二乘准则使所述接收信号的误差函数最小时，等效于以下公式最大，所述公式为：

β^=argmaxβ[xTH(HTH)-1HT)x].]]>