[发明专利]基于EEMD的M‑Z干涉仪型机场周界预警系统模式识别方法

摘要

本发明涉及一种基于EEMD的M‑Z干涉仪型机场周界预警系统模式识别方法，该方法的步骤如下信号采集M‑Z干涉仪型机场周界预警系统采集光信号并将其转化为原始电信号s(n)；预处理对原始电信号s(n)进行滤波、放大等处理得到电信号s′(n)；EEMD分解；EEMD能量熵；事件检测；特征提取；入侵分类。本发明相对现有的时域、小波、短时频率‑时间等方法的局限性，采用具有自适应性的EEMD算法，依据入侵信号能量不同的性质，提出EEMD能量熵的方法消除非人为入侵，并建立双重支持向量机区分入侵类型，提高识别率，降低误报率，为M‑Z干涉仪型机场周界系统的模式识别提供新的方法。

主权项

一种基于EEMD的M‑Z干涉仪型机场周界预警系统模式识别方法，其特征在于：该方法的步骤如下：⑴信号采集：用M‑Z干涉仪型机场周界预警系统采集光信号并将其转化为原始电信号S(n)；⑵预处理：对原始电信号S(n)进行滤波、放大处理得到电信号S′(n)；⑶EEMD分解：对预处理后的电信号S′(n)进行总体平均经验模态分解，EEMD分解成j个本征模态函数IMF，即电信号S′(n)被分解为j个IMF分量和一个余项，即S′(n)＝∑jcj(n)+r(n)；⑷EEMD能量熵：对j个IMF求其能量，并计算电信号S′(n)的EEMD能量熵，其数学表达式为式中：pj＝Ej/E表示第j个IMF的能量比，Ej表示第j个IMF的能量，E为j个IMF的能量；⑸事件检测：如有扰动的EEMD能量熵大于等于预先设定的熵值则认为有入侵事件发生，进入下一步骤；否则认为没有入侵事件发生，回到步骤⑴；⑹特征提取：提取包含入侵行为信号的峭度特征，即EEMD分解后得到每层IMF的峭度其中j表示第j个IMF分量，u表示离散点个数，并归一化处理；⑺入侵分类：建立支持向量机SVM1和SVM2组成双重支持向量机，将步骤⑹提取的特征输入SVM1中，若判断为攀爬，则对外报警；否则进入SVM2中，若判断为敲击，则对外报警；否则判断为非人为入侵，不进行报警。