[发明专利]混合光纤入侵信号特征谱提取方法及装置

说明书

本发明公开了一种混合光纤入侵信号特征谱提取方法及装置，其中方法包括：获得混合光纤入侵信号；对所述混合光纤入侵信号进行时频变换，得到所述混合光纤入侵信号对应的功率谱特征数据；将所述功率谱特征数据输入训练好的自动编码机，进行混合光纤入侵信号特征谱提取，所述自动编码机的目标函数满足物理约束原则，所述自动编码机根据历史功率谱特征数据进行训练，所述历史功率谱特征数据根据历史混合光纤入侵信号得到。本发明可以提取混合光纤入侵信号特征谱，提高振源识别率，便于技术人员及时采取有效措施，制止有害侵入的发生。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及混合光纤入侵信号特征谱提取方法及装置。

背景技术

随着全球经济的迅猛发展，社会对能源尤其是油气资源的需求量日趋增加。在国家能源战略中，油气储运的建设和发展关系到为国民经济建设和社会发展提供长期、稳定、经济、安全的能源保障的战略全局。如今，地下油气输送管道已成为能源运输的大动脉，管道安全保护的问题也日益突出地摆在人们面前。管道一旦泄漏极易发生爆炸，不仅影响能源的正常运输，还将给国家和人民群众的生命、财产造成巨大损失。因此，对管道安全的预警系统有广泛的应用背景。

光纤预警系统(Optical Fiber Pre-warning System,OFPS)将光缆与被监测对象平行铺设，然后采集由外部振动引起的后向散射光，最终转换为入侵振动信号，简称为入侵信号。入侵信号的类型由不同的入侵行为决定，例如动物或人类的活动，机械设备振动等。入侵信号的功率谱可以表征出入侵行为类型。

在实际地下基础设施中，可能同时存在如行人活动、车辆运动、或隧道裂缝、地下水渗漏等一长时间，这使得OFPS系统采集到的光纤入侵信号愈发复杂，采用现有方法提取的混合光纤入侵信号特征谱进行识别，得到的振源识别率较低，不利于技术人员及时采取有效措施，制止有害侵入的发生。

因此，亟需一种可以克服上述问题的混合光纤入侵信号特征谱提取方案。

发明内容

本发明实施例提供一种混合光纤入侵信号特征谱提取方法，用以提取混合光纤入侵信号特征谱，提高振源识别率，便于技术人员及时采取有效措施，制止有害侵入的发生，该方法包括：

获得混合光纤入侵信号；

对所述混合光纤入侵信号进行时频变换，得到所述混合光纤入侵信号对应的功率谱特征数据；

将所述功率谱特征数据输入训练好的自动编码机，进行混合光纤入侵信号特征谱提取，所述自动编码机的目标函数满足物理约束原则，所述自动编码机根据历史功率谱特征数据进行训练，所述历史功率谱特征数据根据历史混合光纤入侵信号得到。

本发明实施例提供一种混合光纤入侵信号特征谱提取装置，用以提取混合光纤入侵信号特征谱，提高振源识别率，便于技术人员及时采取有效措施，制止有害侵入的发生，该装置包括：

信号获得模块，用于获得混合光纤入侵信号；

时频变换模块，用于对所述混合光纤入侵信号进行时频变换，得到所述混合光纤入侵信号对应的功率谱特征数据；

特征谱提取模块，用于将所述功率谱特征数据输入训练好的自动编码机，进行混合光纤入侵信号特征谱提取，所述自动编码机的目标函数满足物理约束原则，所述自动编码机根据历史功率谱特征数据进行训练，所述历史功率谱特征数据根据历史混合光纤入侵信号得到。

本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述混合光纤入侵信号特征谱提取方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述混合光纤入侵信号特征谱提取方法的计算机程序。