[发明专利]低频磁信号增强方法及使用其的航空磁测系统

权利要求书

1.一种用于航空磁测系统的低频磁信号增强方法，其特征在于，所述低频磁信号增强方法包括：

对原始航空磁测数据进行数据采样，根据数据采样时间以及采样获取的磁测数据进行三次样条拟合以获取测量趋势项，将原始航空磁测数据去除测量趋势项以获取无趋势项的含噪航空磁测信号；

对无趋势项的含噪航空磁测信号进行带通滤波以获取兴趣低频磁测信号，对兴趣低频磁测信号进行小波信号分解以获取多个频段的含噪窄带磁测信号；

对各个频段的含噪窄带磁测信号的测量磁场进行快速傅里叶变化以获取各个频段的窄带测量信号的频域表达公式，利用各个频段的窄带测量信号的频域表达公式进行频谱计算以获取各个频段的含噪窄带磁测信号的频谱、目标信号频谱以及噪声频谱，根据各个频段的目标信号频谱与含噪窄带磁测信号的频谱定义增益函数；

计算各个频段的含噪窄带磁测信号的后验信噪比，基于后验信噪比并利用直接判决法获取各个频段的含噪窄带磁测信号的先验信噪比，基于各个频段的含噪窄带磁测信号的先验信噪比计算获取各个频段的含噪窄带磁测信号的增益函数；

根据各个频段的含噪窄带磁测信号的增益函数及频谱完成各个频段的目标信号频谱的估计，根据各个频段的目标信号频谱的估计以及各个频段的含噪窄带磁测信号的相位信息，利用傅里叶反变换获取各个频段增强处理后的窄带信号，根据各个频段增强处理后的窄带信号并利用小波信号合成以获取增强处理后的低频航空磁测信号。

2.根据权利要求1所述的用于航空磁测系统的低频磁信号增强方法，其特征在于，任一频段的窄带测量信号的频域表达公式为R_ke^jθk＝X_ke^jαk+D_ke^jβk，其中，R_k为任一频段的窄带测量信号的频谱，X_k为任一频段的目标信号的频谱，D_k为任一频段的噪声频谱，jθk为任一频段的窄带测量信号的第k个频谱分量的相位，jαk为任一频段的目标信号的第k个频谱分量的相位，jβk为任一频段的噪声的第k个频谱分量的相位。

3.根据权利要求2所述的用于航空磁测系统的低频磁信号增强方法，其特征在于，各个频段的含噪窄带磁测信号的增益函数G(k)可根据其中，为任一频段的目标信号的频谱估计。

4.根据权利要求3所述的用于航空磁测系统的低频磁信号增强方法，其特征在于，各个频段的含噪窄带磁测信号的后验信噪比SNP_post(k)可根据来获取。

5.根据权利要求4所述的用于航空磁测系统的低频磁信号增强方法，其特征在于，各个频段的含噪窄带磁测信号的先验信噪比SNP_prio(k)可根据来获取，其中，i为窄带测量信号的当前时间段，i-1为窄带测量信号的上一时间段，为上一时间段任一频段的目标信号的估计结果，α为平滑系数。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于航空磁测系统的低频磁信号增强方法，其特征在于，各个频段的含噪窄带磁测信号的增益函数G(k)可根据来获取。