[发明专利]一种脉冲信号频域自适应滤波包络提取方法

权利要求书

1.一种脉冲信号频域自适应滤波包络提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)获取待处理的脉冲信号采样数据序列x(n),n＝0,1,…,N-1，所述N为检测到的脉冲信号脉宽长度所对应的采样点个数，取值为2的整数次幂；

(2)根据所述数据序列x(n)计算脉冲信号的原始功率谱P(k)；

(3)对迭代平滑与滤波器带宽进行参数初始化；

(4)对原始功率谱P(k)进行迭代平滑处理得到平滑功率谱S(k)；

(5)分别提取所述原始功率谱P(k)和平滑功率谱S(k)的主瓣特征参数；

(6)生成自适应滤波参数H(k)；

(7)依据所述自适应滤波参数H(k)对脉冲信号的离散傅里叶变换结果X(k)进行自适应滤波；

(8)提取脉冲信号包络y(n)；

所述步骤(5)中，分别提取所述原始功率谱P(k)和平滑功率谱S(k)的主瓣特征参数，具体包括如下步骤：

步骤5-1：搜索平滑功率谱S(k)最大值所对应的离散频率索引k_M：

其中，表示在1≤k≤N/2-1范围内搜索S(k)的最大值所对应的离散频率索引；

步骤5-2：将S(k)减去最大值的一半得半功率差功率谱Z(k)：

Z(k)＝S(k)-S(k_M)/2,k＝0,1,2…,N/2-1

步骤5-3：搜索Z(k)峰值左侧第一过零点离散频率索引k_L，搜索过程包括如下步骤:

步骤5-3-1：初始化Z(k)峰值左侧第一过零点频率起始搜索索引k_l＝k_M-1；

步骤5-3-2：判断k_l＝0或Z(k_l)＜0是否成立，若成立跳到步骤5-3-4，否则进入步骤5-3-3；

步骤5-3-3：令k_l＝k_l-1，并返回步骤5-3-2；

步骤5-3-4：令k_L＝k_l，得Z(k)峰值左侧第一过零点离散频率索引k_L；

步骤5-4：搜索Z(k)峰值右侧第一过零点离散频率索引k_R，搜索过程包括如下步骤:

步骤5-4-1：初始化Z(k)峰值右侧第一过零点频率起始搜索索引k_r＝k_M+1；

步骤5-4-2：判断k_r＝N/2-1或Z(k_r)＜0是否成立，若成立跳到步骤5-4-4，否则进入步骤5-4-3；

步骤5-4-3：令k_r＝k_r+1，并返回步骤5-4-2；

步骤5-4-4：令k_R＝k_r，得Z(k)峰值右侧第一过零点离散频率索引k_R；

步骤5-5：计算原始功率谱P(k)主瓣特征参数γ_p

步骤5-6：计算平滑功率谱S(k)主瓣特征参数γ_S：

2.根据权利要求1所述的一种脉冲信号频域自适应滤波包络提取方法，其特征在于，步骤(1)中，采用如下方法获取处理的脉冲信号采样数据序列：从传感器接收N个采样点的实时采集数据作为待处理的数据序列x(n)；或从存储器中提取包含整个脉冲信号的N个采样点数据作为待处理的数据序列x(n)。

3.根据权利要求1所述的一种脉冲信号频域自适应滤波包络提取方法，其特征在于，步骤(2)中，采用如下方法对所述数据序列x(n)计算脉冲信号的原始功率谱P(k)：对所述数据序列x(n)做快速傅里叶变换，计算得到数据序列的离散傅里叶变换X(k)和原始功率谱P(k)，具体包括如下步骤：

步骤2-1：计算x(n)的离散傅里叶变换为：

其中，k为X(k)的离散频率索引，j表示虚数单位，即该式通过快速傅里叶变换实现；

步骤2-2：依据X(k)计算x(n)的功率谱：

其中，k为原始功率谱P(k)的离散频率索引，||代表取模值运算，|X(k)|为信号幅度谱。