[发明专利]基于地质探测的瞬态宽带电磁探测信号处理方法

权利要求书

1.一种基于地质探测的瞬态宽带电磁探测信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)在原始宽带电磁辐射信号s(t)添加高斯分布白噪声n(t)，进行归一化处理，得到带噪信号x(t)；

S2)按照步骤S2.1)～S2.3)，对带噪信号x(t)应用自动移位法、波形匹配法或比例延拓法，得到一组IMF分量{c_i(t)|1≤i≤N}和一个残余分量r(t)：

S2.1)对带噪信号x(t)应用自动移位法实现信号的经验模式分解，得到IMF分量{c_i(t)|1≤i≤N}和残余分量r(t)；

S2.2)判断S2.1)分解过程是否导致端点效应和/或模式混叠现象：

当分解过程不导致端点效应和/或模式混叠现象时，S2)结束；

当分解过程导致端点效应和/或模式混叠现象时，应用波形匹配法对带噪信号x(t)的端点处的信号进行延拓；

当波形匹配法在信号内部没有找到与端点处波形相匹配的波形时，使用比例延拓法对带噪信号x(t)的端点处的信号进行延拓；

S2.3)应用经验模式分解，重新得到IMF分量{c_i(t)|1≤i≤N}和残余分量r(t)；

S3)应用公式(Ⅰ)消除IMF分量{c_i(t)|1≤i≤N}中的白噪声，获得真实的IMF分量：

式(Ⅰ)中，N为所加入的白噪声序列的个数，c_i(t)为最终得到的第i个分量IMF，c_ij(t)为添加第j个白噪声处理后的第i个分量IMF，1≤j≤N，i＝1,2,3,……正整数；

所加入的白噪声遵循以下公式：

式(Ⅱ)中，e为标准差，即输入信号与相应IMF分量重构结果的偏离；k为白噪声的幅值；

S4)按照步骤S4.1)～S4.3)，分别计算真实的IMF分量的三种特征，包括时域一阶差分、相位一阶差分及归一化能量分布，得到各IMF分量的时域变化的强度、相位变化的强度以及能量的权重，判断信号中是否含有目标电磁信号；第i个IMF分量c_i的时域变化的强度、相位变化的强度以及能量的权重的计算方式为：

S4.1)第i个IMF分量c_i的时域变化的强度D_t,i：

S4.2)第i个IMF分量c_i的相位变化的强度D_p,i：

式(Ⅳ)中，是第i个IMF分量c_i的相位；

S4.3)第i个IMF分量c_i的能量的权重E_norm,i：

式(Ⅲ)-(Ⅴ)中，是IMF的相位；

S5)根据S4)判断结果，选取真实的IMF分量中的特定分量重构信号，得到目标电磁信号。