[发明专利]基于谱增强的微角谐振信号估计方法、装置及电子设备

说明书

本发明提供了一种基于谱增强的微角谐振信号估计方法、装置及电子设备，可以应用于信号数据处理技术领域。微角谐振信号估计方法包括：对获取的原始微角谐振信号进行预处理，得到k阶累积量；根据k阶累积量，得到滤波函数；根据滤波函数和原始微角谐振信号，得到微角谐振增强谱；根据微角谐振增强谱，确定微角谐振频率估计值；根据微角谐振频率估计值和原始微角谐振信号，得到微角谐振幅值估计值；根据微角谐振频率估计值和微角谐振幅值估计值，得到估计微角谐振信号。基于该估计方法，对原始微角谐振信号进行处理，得到微角谐振频率估计值和微角谐振幅值估计值，抑制原始微角谐振信号中包括的噪声量，实现对微角谐振信号的优化。

技术领域

本发明涉及信号数据处理技术领域，尤其涉及一种基于谱增强的微角谐振信号估计方法、装置及电子设备。

背景技术

在航空领域，高分辨率对地观测遥感卫星、深空探测遥感航天器、深空激光通信卫星等高精度航天器在轨运行期间，其可能包括的转动件、帆板、天线和液体等的晃动可以使载荷安装表面存在空间结构微角振动。磁流体动力学（Magneto Hydro Dynamics，MHD）微角振动传感器适合宽频带、低幅值空间结构微角振动的探测，可以作为探测微角振动的传感器件。但由于MHD微角振动传感器内阻导体中电子的无规则热运动，使得MHD微角振动传感器存在本底噪声，且传感器的硬件检测信噪比有限，由此，不能实现幅值较小的微角谐振信号的测量。

可以使用小波降噪方法，通过对传感器输出信号在多个尺度上进行小波分解，计算得到小波系数的自相关系数，进而得到最佳分解层数和自适应收缩阈值，根据该阈值对小波系数进行去噪处理，得到小波系数估计值，根据小波系数估计值得到重构的微角谐振信号。还可以使用互四阶谱方法，通过对传感器采集的振动信号进行处理，得到高斯噪声背景下传感器输出信号的估计频率和估计幅值，根据估计频率和估计幅值得到重构的微角谐振信号。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于谱增强的微角谐振信号估计方法、装置及电子设备，以期部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

本发明的一个方面，提供了一种基于谱增强的微角谐振信号估计方法。

基于谱增强的微角谐振信号估计方法包括：

对获取的原始微角谐振信号进行预处理，得到k阶累积量；根据上述k阶累积量，得到滤波函数；根据上述滤波函数和上述原始微角谐振信号，得到微角谐振增强谱；根据上述微角谐振增强谱，确定微角谐振频率估计值；根据上述微角谐振频率估计值和上述原始微角谐振信号，得到微角谐振幅值估计值；根据上述微角谐振频率估计值和上述微角谐振幅值估计值，得到估计微角谐振信号；其中，k为大于2的整数。

备选的，上述根据上述微角谐振频率估计值和上述原始微角谐振信号，得到微角谐振幅值估计值包括：

根据上述微角谐振频率估计值，得到微角谐振频率估计矩阵；根据上述原始微角谐振信号，得到原始微角谐振信号向量；根据上述微角谐振频率估计矩阵和上述原始微角谐振信号向量，通过参数估计算法，得到上述微角谐振幅值估计值。

备选的，上述根据上述微角谐振频率估计矩阵和上述原始微角谐振信号向量，通过参数估计算法，得到上述微角谐振幅值估计值包括：

根据上述微角谐振频率估计矩阵和上述原始微角谐振信号向量，通过参数估计算法，得到微角谐振幅值估计向量，其中，上述微角谐振幅值估计向量包括微角谐振幅值估计元素；根据上述微角谐振幅值估计元素，得到上述微角谐振幅值估计值。

备选的，上述根据上述滤波函数和上述原始微角谐振信号，得到微角谐振增强谱包括：

根据上述滤波函数和上述原始微角谐振信号，通过卷积操作，得到增强信号；根据上述增强信号，通过傅里叶变换操作，得到上述微角谐振增强谱。

备选的，上述根据上述微角谐振增强谱，确定微角谐振频率估计值包括：