[发明专利]一种随机线谱自适应跟踪消除方法和系统

说明书

本发明涉及一种随机线谱自适应跟踪消除方法和系统。该随机线谱自适应跟踪消除方法和系统，通过结合自适应跟踪算法和凹陷滤波器实现复合控制，在振动环境下通过自适应跟踪算法进行跟踪测得的跟踪线谱后，利用凹陷滤波器的原理对跟踪线谱中各频点的峰值进行拉低，以使滤波输出的总功率得到最大程度地衰减，达到更好的振动控制效果，从而也满足无人艇的线谱消除需求。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种随机线谱自适应跟踪消除方法和系统。

背景技术

随着技术的发展特别是声隐身技术在无人艇方面的发展，一些目标声信号中的线谱分量会随测试环境大幅降低，呈现弱谱状态。另外，当测试环境恶劣时，风速和海浪等环境的影响会使无人艇上线谱特征的提取变得困难。而信号检测常使用功率谱估计方法，但在海面这种复杂的工作环境下要求对信号进行有效的检测成为了迫在眉睫的难题。

在信号处理中往往会采用滤波器来极大地衰减其他频率部分，利用滤波器的选频作用，可以进行频谱分析。虽然现有技术中公开了采用滤波器，但是并不能使滤波输出的总功率得到最大程度地衰减，从而也无法满足无人艇的线谱消除需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种随机线谱自适应跟踪消除方法和系统，以使滤波输出的总功率得到最大程度地衰减，从而也满足无人艇的线谱消除需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种随机线谱自适应跟踪消除方法，包括：

获取无人艇的振动信号；

采用自适应跟踪算法，根据所述振动信号跟踪确定激振器产生的随机信号，以得到跟踪线谱；

采用凹陷滤波器降低所述跟踪线谱中各所述随机信号的线谱峰值；

获取降低线谱峰值后的随机信号；

根据所述振动信号和所述降低线谱峰值后的随机信号得到参余误差信号；

根据所述参余误差信号生成控制力以消除系统振动；所述控制力为与所述参余误差信号产生的干扰力相反的作用力。

优选的，所述获取无人艇的振动信号，之前还包括：

获取无人艇底部遭受海浪冲击时的振动信号和所述无人艇发动时自身的振动信号；

根据所述无人艇底部遭受海浪冲击时的振动信号和所述无人艇发动时自身的振动信号确定振动信号。

优选的，所述根据所述参余误差信号生成控制力以消除系统振动，具体包括：

采用压电陶瓷致动器根据所述参余误差信号生成控制力以消除系统振动。

优选的，所述凹陷滤波器为n阶凹陷滤波器。

优选的，所述凹陷滤波器的传递函数为：

其中，ω^*为中心频率，0≤ρ＜1。

一种随机线谱自适应跟踪消除系统，包括：

第一振动信号获取模块，用于获取无人艇的振动信号；

跟踪线谱确定模块，用于采用自适应跟踪算法，根据所述振动信号跟踪确定激振器产生的随机信号，以得到跟踪线谱；

线谱峰值降低模块，用于采用凹陷滤波器降低所述跟踪线谱中各所述随机信号的线谱峰值；

随机信号获取模块，用于获取降低线谱峰值后的随机信号；

参余误差信号确定模块，用于根据所述振动信号和所述降低线谱峰值后的随机信号得到参余误差信号；