[发明专利]一种基于长时信号特定频带变化率的啸叫检测方法

摘要

一种基于长时信号特定频带变化率的啸叫检测方法对输入待检测信号进行加窗分帧，即对待检测信号的数据作截断分帧处理；利用离散傅里叶变换计算待检测信号功率谱；计算谱熵；确定候选啸叫频率；计算长时信号特定频带变化率；根据长时信号特定频带变化率，进行检测判决，若长时信号特定频带变化率小于设定的检测阈值，则判定产生啸叫，否则判定未产生啸叫。本发明的一种基于长时信号特定频带变化率的啸叫检测方法，与传统的啸叫检测方法相比，在检出率相同的情况下，具有更低的虚警率，综合检测性能更好。

主权项

一种基于长时信号特定频带变化率的啸叫检测方法，其特征在于，包括如下步骤：1)对输入待检测信号进行加窗分帧，即对待检测信号的数据作截断分帧处理；2)利用离散傅里叶变换计算待检测信号功率谱：Sx(n,wk)=|Σl=0Nw-1x(nNSH+l)h(l)e-jlwk|2]]>其中，Sx(n,wk)为第n帧信号在频率wk处的功率谱，NW为每帧信号长度，NSH为每帧信号移动长度，l为每帧数据索引值，取值范围为l＝0,1,2,…,NW‑1，x(nNSH+l)为第n帧信号的第l个采样点数值，h(l)为长度NW的汉明窗，e为自然底数，j表示虚数；3)计算谱熵根据步骤2)得到的功率谱Sx(n,wk)，计算谱熵：ξkx(n)=-Σm=n-R+1nSx(m,wk)Σi=n-R+1nSx(i,wk)×log(Sx(m,wk)Σi=n-R+1nSx(i,wk))]]>其中，表示第n帧信号在频率wk处的谱熵，m和i为帧索引值，取值范围为n‑R+1,n‑R+2,…,n‑1,n，R为选取帧的数目；4)确定候选啸叫频率根据步骤2)得到的功率谱Sx(n,wk)，确定候选啸叫频率，所述候选啸叫频率为功率谱Sx(n,wk)取得最大值时对应的频率5)计算长时信号特定频带变化率：根据步骤3)得到的谱熵和步骤4)得到的候选啸叫频率计算第n帧信号在候选啸叫频率处的长时信号特定频带变化率Lk0x(n)=12N+1Σk=k0-Nk0+N(ξkx(n)-ξx(n)‾)2]]>其中N表示在候选啸叫频率两侧选取频率点的数量，N越大，表示选择频率范围越广，表示选择频率处的谱熵的均值；6)根据步骤5)得到的长时信号特定频带变化率进行检测判决，若长时信号特定频带变化率小于设定的检测阈值，则判定产生啸叫，否则判定未产生啸叫。