[发明专利]一种基于蝎子毛缝耦合定位机理的复合脉冲振源定位方法

权利要求书

1.一种基于蝎子毛缝耦合定位机理的复合脉冲振源定位方法，其特征在于，包括步骤：

获取仿蝎振动信号采集装置采集的振源的振动信号；其中，所述振动信号包括纵波信号和瑞利波信号；

将所述纵波信号和所述瑞利波信号输入Izhikevich神经元模型，得到所述振源对应的两路脉冲信号，并根据所述两路脉冲信号，确定所述振源的振源距离信息；

将所述纵波信号和所述瑞利波信号输入LIF神经元模型，得到所述振源的振源方向信息；

根据所述振源方向信息和所述振源距离信息，得到所述振源的位置坐标；

所述根据所述两路脉冲信号，确定所述振源的振源距离信息，包括：

提取所述两路脉冲信号的首发脉冲发放的时间差作为编码信息；

根据所述编码信息、预设的编码信息与振源距离的映射关系，得到所述振源的振源距离信息；

所述两路脉冲信号包括：膜电位和负反馈变量；

所述提取所述两路脉冲信号的首发脉冲发放的时间差作为编码信息，包括：

当膜电位大于或等于预设电位时，提取所述膜电位对应的首发脉冲发放的时间、所述负反馈变量对应的首发脉冲发放的时间；

将所述膜电位对应的首发脉冲发放的时间以及所述负反馈变量对应的首发脉冲发放的时间之间的差值作为编码信息；

所述Izhikevich神经元模型为：

I_k(t)＝[S_zk(t) S_xk(t)]^T

其中，C表示神经元的膜电容，表示膜电位对时间的求导，v_i(t)表示膜电位，u_i(t)表示负反馈变量，I_k(t)表示总输入电流，表示负反馈变量对时间的求导，a表示时间常数，b表示依赖程度的参数，S_zk(t)表示瑞利波信号，S_xk(t)表示纵波信息，T表示转置；

所述仿蝎振动信号采集装置包括：若干个传感器，若干个所述传感器呈圆形分布；所述预设的编码信息与振源距离的映射关系为：

D_k＝ωT_k+ρ

其中，D_k表示第k个传感器的振源距离信息，T_k表示第k个传感器的编码信息，ω、ρ表示映射关系参数；

所述传感器的数量为8个；

所述根据所述振源方向信息和所述振源距离信息，得到所述振源的位置坐标，包括：

将所有振源距离信息形成4个振源距离信息组，并确定每个振源距离信息组的振源距离；其中，所述振源距离信息组的两个振源距离信息对应的传感器关于仿蝎振动信号采集装置的对称轴对称；

根据所有振源距离信息组的振源距离，确定振源距离的估计值；

根据振源方向信息和所述振源距离的估计值，得到所述振源的位置坐标。

2.根据权利要求1所述的基于蝎子毛缝耦合定位机理的复合脉冲振源定位方法，其特征在于，所述振源距离为：

其中，D_h(2p-1)、D_h(2p)表示第p个振源距离信息组中的两个振源距离的可能解，D₍₉-p)、D_(p)表示第p个振源距离信息组中的两个振源距离信息，R表示8个所述传感器所形成圆的半径，α_p表示第p个振源距离信息组中振源距离信息对应传感器与仿蝎振动信号采集装置的对称轴形成的夹角。

3.根据权利要求2所述的基于蝎子毛缝耦合定位机理的复合脉冲振源定位方法，其特征在于，所述振源距离的估计值为：

其中，D_h表示振源距离的估计值，D₁表示第1个传感器的振源距离信息，D₂表示第2个传感器的振源距离信息，λ表示权重，Σ表示求和操作。

4.一种基于蝎子毛缝耦合定位机理的复合脉冲振源定位系统，其特征在于，包括：依次连接的仿蝎振动信号采集装置、存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3中任一项所述方法的步骤。

5.根据权利要求4所述的基于蝎子毛缝耦合定位机理的复合脉冲振源定位系统，其特征在于，所述仿蝎振动信号采集装置包括：

电路板；

加速度传感器，设置于所述电路板的下方；

信号输出接口，设置于所述电路板的上方。