[发明专利]一种频谱分解方法及频时反演方法有效

专利信息
申请号: 201810082198.0 申请日: 2018-01-29
公开(公告)号: CN108427032B 公开(公告)日: 2020-12-11
发明(设计)人: 贺宇;吴炜霞;王哲;李晓东;马谢;郑浩月 申请(专利权)人: 中国电子科技网络信息安全有限公司
主分类号: G01R23/165 分类号: G01R23/165
代理公司: 成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214 代理人: 郭彩红
地址: 610207 四川省成都市*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 频谱 分解 方法 反演
【权利要求书】:

1.一种频谱分解方法,对原频谱进行线性分解,划分为若干等效频谱区间,原频谱为所述若干等效频谱的线性组合;

进行线性分解的具体方法为:根据已知信号的频谱特征,定位其3dB带宽以确定得到的滤波器个数n,将原频谱确定为n个滤波器的幅频响应的线性组合;所述n个滤波器一一对应所述若干等效频谱;所述n为大于0的自然数;

定位其3dB带宽以确定得到的滤波器个数n的具体方法为:根据已知频谱波形的波峰个数m,将原频谱划分成m个独立波峰频谱的线性组合;对于每一个波峰,确定其3dB带宽W3dB及中心频率f3dB,以及通带外的上过渡带及下过渡带所处频段,设置过渡带频段宽度的阈值条件W上过渡带和W下过渡带,如果过渡带频段宽度阈值达到所设定的阈值,则可以确定1个滤波器的幅频响应中心频率f0=f3dB,以及频带宽度W=W3dB+W上过渡带+W下过渡带,于是可以用此滤波器的幅频响应对原频谱的单个波峰进行等效代换;对m个波峰按以上方法进行等效代换,若其中有j个波峰不满足以上3dB带宽及过渡带宽度阈值条件,则对每个波峰按照以上确定1个滤波器幅频响应的方法再次分解成kj个波峰,其中kj≧2,直至分解得到的波峰可以被某个确定的滤波器的幅频响应进行等效代换为止,则原频谱可以确定为个滤波器的幅频响应的组合。

2.根据权利要求1所述的频谱分解方法,所述滤波器为带通滤波器。

3.一种频时反演方法,采用权利要求1到2之一所述的频谱分解方法,将一个已知信号的频谱特征等效为一个具有滤波器幅频响应特性的频谱,或分解为若干个具有滤波器幅频响应特性的频谱的线性组合;由滤波器的幅频响应反推得到滤波器的脉冲响应,再通过实际的时间序列与脉冲响应的对应关系,以得到已知信号的时域波形。

4.根据权利要求3所述的频时反演方法,具体方法为:根据分解后的频谱特性,得到第i个滤波器的阶数Mi、采样频率(Fs)i、下过渡带中心频率(Fc1)i、上过渡带中心频率(Fc2)i、阻带响应容度(δ2)i、阻带衰减(As)i、通带响应容度(δ1)i和通带内纹波(Rp)i的滤波器频响参数;其中,根据公式Mi=10×(Fs)i得到滤波器的阶数Mi,i的范围为1≤i≤n;

将理想带通滤波器的下过渡带中心频率(Fc1)i作为通带较小的一个理想低通滤波器(LPF1)i的通带截止频率,上过渡带中心频率(Fc2)i作为通带较大的一个理想低通滤波器(LPF2)i的通带截止频率,两个理想低通滤波器取相同的阶数Mi,由(LPF2)i的脉冲响应h2(n)i减去(LPF1)i的脉冲响应h1(n)i从而得到所需理想带通滤波器的脉冲响应hd(n)i

脉冲响应是一个(Mi+1)维的数组;确定时间序列t[n]i:时间序列t[n]i是从0开始到Ti的一个(Mi+1)维的数组,是与脉冲响应数组一一对应的,而时域信号的时间长度Ti与滤波器的阶数Mi及采样频率(Fs)i有关,由得到根据脉冲响应与时间序列的一一对应关系,进行作图,得到第i个所需要的时域信号[s]i

将反演得到的各个时域波形进行线性组合得到所需的等效时域信号。

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