一种基于拓展瑞利判据的信号分辨与提取方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110414456A(43)申请公布日2019.11.05(21)申请号201910705861.2(22)申请日2019.07.30(71)申请人合肥师范学院地址230000安徽省合肥市开区莲花路1688号(72)发明人蒋杉冯俊生兰天(74)专利代理机构北京华仁联合知识产权代理有限公司11588代理人苏雪雪(51)Int.Cl.G06K9/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种基于拓展瑞利判据的信号分辨与提取方法(57)摘要本发明公开了一种基于拓展瑞利判据的信号分辨与提取方法，首先在频域内对原始信号中包含的噪声和有用信号进行特征判断，并根据其特征进行目标函数拟合。其次，将噪声和有用信号的拟合函数变换至一阶贝塞尔函数。再次，利用拓展瑞利判据设定噪声和有用信号之间的分辨极限，并将超过分辨极限的信号剔除。最后，将保留的可分辨有用信号进行逆变换还原，作为可靠数据进行使用。本发明将瑞利判据在光学成像中的分辨极限概念引入到信息处理技术领域，确定了有用信号的分辨和提取方法，提高了原始信息的可靠利用率，具有较高工程应用推广价值。CN110414456ACN110414456A权利要求书1/1页1.一种基于拓展瑞利判据的信号分辨与提取方法，其特征在于信息被传感设备采集并转换成数字信号发送至信号处理器，其后续步骤如下：(a)将信号做傅里叶变换至频域，并基于具体应用场合，确定噪声和有用信号在频域内的目标函数；(b)根据所采集信号的特征，对原始信号中包含的噪声进行目标函数拟合为N(f)，对有用信号进行目标函数拟合为S(f)；(c)对噪声和有用信号的拟合函数进行变换，将两者均变换成为一阶贝塞尔函数，即J1(f)＝N(f)·G1(f)，J2(f)＝S(f)·G2(f)，其中J1(f)和J2(f)分别为噪声和有用信号的贝塞尔函数形式，G1(f)和G2(f)为变换规则；(d)利用拓展瑞利判据计算噪声J1(f)和有用信号J2(f)的分辨极限，并将超过分辨极限的信号剔除；(e)根据步骤(c)中G2(f)的逆变换，将保留的有用信号还原，并作为可靠数据使用。2.根据权利要求1所述的一种基于拓展瑞利判据的信号分辨与提取方法，其特征在于：在多目标信号区分的场合中，所述步骤(a)中有用信号若是多个，则在该步骤中需要确定每个有用信号的目标函数。3.根据权利要求1所述的一种基于拓展瑞利判据的信号分辨与提取方法，其特征在于：所述步骤(c)中所述变换G1(f)和G2(f)可以是任意的函数变换方法。4.根据权利要求1所述的一种基于拓展瑞利判据的信号分辨与提取方法，其特征在于：所述步骤(d)中的拓展瑞利判据指，当贝塞尔函数信号的中心线与另一个贝塞尔函数信号的一阶极小重叠，此时两个贝塞尔函数信号恰能分辨。5.根据权利要求1所述的一种基于拓展瑞利判据的信号分辨与提取方法，其特征在于：所述方法应用于噪声和有用信号之间的分辨，或应用于多个有用信号之间的分辨。6.根据权利要求1所述的一种基于拓展瑞利判据的信号分辨与提取方法，其特征在于：所述方法应用于时域上连续信号的分辨和提取。2CN110414456A说明书1/3页一种基于拓展瑞利判据的信号分辨与提取方法技术领域[0001]本发明涉及信息技术领域，具体涉及信息处理技术中一种基于拓展瑞利判据的信号分辨与提取方法。背景技术[0002]在信息采集过程中，常由于环境噪声或系统本底噪声的存在而干扰甚至淹没有用信号，选择合适的信号分辨方法有助于剔除受噪声影响严重的无法分辨数据，提高原始信息的可靠利用率。另外在雷达、声纳等系统中，多个目标回波信号的频域特性往往比较相似，对该混合信号的分辨能力也体现了雷达、声纳等系统的性能好坏。滤波技术可以滤除不需要的其他频率信息，仅保留有用信号所在频段，是一种典型的信号提取方法。其中滤波范围的选择将直接影响到信息的可靠性和完整性。工程应用中常使用经验判断、实验检验等方法确定滤波器的截止频率，但在有用信号和噪声频率接近的情况下传统方法很难快速精确的定位滤波范围。瑞利判据定义了光学成像系统中两个物点像斑的人眼或光学仪器的分辨极限。然而对于当前的信号处理系统来说，采集到的信号大多需要转换成电信号，并通过电子学处理设备进行分析判断。为此，将瑞利判据引入信息处理技术领域，提供一种基于拓展瑞利判据的信号分辨和提取方法，为滤波范围的确定和有用信号的筛选提供技术支持。发明内容[0003]为了弥补现有技术的不足，本发明提供了基于拓展瑞利判据的信号分辨与提取方法，该方法能够确定信号和噪声之间、多信号之间的分辨极限，为信息的可靠筛选提供了判断依据，具有较高工程应用推广价值。[0004]为了实现上述目的，本发明的是通过以下技术方案实