基于形态滤波和HHT的地磁信号分析与预处理 被引量：30

1

作者 李季 潘孟春 +1 位作者 唐莺 罗飞路 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2175-2180,共6页

在地磁导航技术中,为获得精确的地磁场值,必须对信号中含有的各种噪声进行处理。针对地磁测量信号中含有的噪声特点,提出将形态滤波与Hilbert-Huang变换结合起来,先用形态滤波对数据进行处理,消除瞬时强脉冲的影响,再将信号进行经验模... 在地磁导航技术中,为获得精确的地磁场值,必须对信号中含有的各种噪声进行处理。针对地磁测量信号中含有的噪声特点,提出将形态滤波与Hilbert-Huang变换结合起来,先用形态滤波对数据进行处理,消除瞬时强脉冲的影响,再将信号进行经验模态分解,作出其二维时频谱图,分析信号中含有的噪声的特点,并根据分解的结果确定阈值,对各分量进行低通滤波,然后再重构。通过实际采集的数据对所提出的方法进行了验证,结果表明提出的方法可以有效地对地磁测量信号中的各种噪声进行处理。 展开更多

关键词 地磁导航 地磁信号 形态滤波 HILBERT-HUANG变换 预处理

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基于混沌蚁群优化小波阈值法地磁信号噪声压制 被引量：10

2

作者 刘军 陈磊 +6 位作者 李文灿 孟宪武 刘郁聪 刘迪仁 徐学恭 方江雄 杨凤 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第25期10177-10181,共5页

地磁信号测量广泛应用于资源勘探、地质勘查和管线探测等领域。由于实际测量地磁信号易受到外界环境因素干扰,影响后期地磁数据资料解释。针对常规去噪算法需要获取噪声信号的统计特性,难以达到较好的去噪效果,基于混沌蚁群优化的小波... 地磁信号测量广泛应用于资源勘探、地质勘查和管线探测等领域。由于实际测量地磁信号易受到外界环境因素干扰,影响后期地磁数据资料解释。针对常规去噪算法需要获取噪声信号的统计特性,难以达到较好的去噪效果,基于混沌蚁群优化的小波阈值方法,将信号小波分解后,使用广义交叉验证函数选取阈值,结合混沌蚁群算法迭代寻优,确定最优阈值,进而实现地磁信号的噪声压制。通过对合成正弦信号和实测地磁信号进行去噪处理,与常用方法去噪法对比,本文方法去噪效果明显提升。 展开更多

关键词 地磁信号 噪声 小波阈值法 混沌蚁群优化算法

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弹道修正引信中的地磁信号及其抗干扰研究 被引量：7

3

作者 高峰 张合 +1 位作者 程翔 陈丽 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期45-48,共4页

为了利用地磁传感器获取弹道修正弹的飞行姿态角,分析了磁场高度、地磁异常、弹体磁场干扰和系统噪声及其对地磁信号的影响情况,提出了相应的抗干扰措施.介绍了基于地磁探测的弹丸滚转角辨识原理,进行了滚转角辨识系统静态与动态试验.... 为了利用地磁传感器获取弹道修正弹的飞行姿态角,分析了磁场高度、地磁异常、弹体磁场干扰和系统噪声及其对地磁信号的影响情况,提出了相应的抗干扰措施.介绍了基于地磁探测的弹丸滚转角辨识原理,进行了滚转角辨识系统静态与动态试验.结果表明,利用弹载地磁传感器并结合抗干扰措施所获得的地磁信号稳定可靠,可为弹丸飞行姿态角探测所利用,实验室条件下滚转角辨识精度在5°以内. 展开更多

关键词 弹道修正弹 防空反导 引信 滚转角 地磁信号 抗干扰

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电离层Alfven谐振器对地面观测到的地磁信号的影响初步研究 被引量：5

4

作者 石润 赵正予 张北辰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2013-2022,共10页

本文研究了0.1～10 Hz频率范围内的ULF波从磁层到地面的传播,得到了解析解,分析了电离层Alfven谐振器、磁倾角、电离层电导率、以及波频率对地面观测到的地磁信号的影响.数值结果表明:在磁层中剪切波在竖直方向有明显的谐振结构;地面观... 本文研究了0.1～10 Hz频率范围内的ULF波从磁层到地面的传播,得到了解析解,分析了电离层Alfven谐振器、磁倾角、电离层电导率、以及波频率对地面观测到的地磁信号的影响.数值结果表明:在磁层中剪切波在竖直方向有明显的谐振结构;地面观测到的信号在IAR谐振频率出现极大值,其谐振频率随磁倾角的增大而增大;电离层电导率的变化可以改变IAR的谐振频率,并能改变波的透射,从而影响地面地磁信号的频谱. 展开更多

关键词 ULF波 电离层Alfven谐振器 地磁信号

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基于改进长短时记忆神经网络-自适应增强算法的多天气车辆分类方法 被引量：4

5

作者 李达 张照生 +2 位作者 刘鹏 王震坡 董昊天 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期1248-1255,共8页

针对目前国内外车辆分类效果不理想和受天气影响较大的问题,本文中提出一种基于改进长短时记忆神经网络自适应增强算法(LSTM-AdaBoost)的多天气车辆分类方法,并提出一种“多层网格法”以准确地确定LSTM的超参数。首先建立地磁车辆检测... 针对目前国内外车辆分类效果不理想和受天气影响较大的问题,本文中提出一种基于改进长短时记忆神经网络自适应增强算法(LSTM-AdaBoost)的多天气车辆分类方法,并提出一种“多层网格法”以准确地确定LSTM的超参数。首先建立地磁车辆检测系统平台和车辆分类方法,然后分析基于改进LSTM-AdaBoost的车辆分类结果,并对不同车辆分类方法和不同天气下的分类准确率进行了对比。结果表明,与最邻近结点算法和反向传播神经网络算法相比,本文所提出的方法具有较高的准确率,最高分类准确率为92.2%。暴雨、雾霾和晴天3种天气中,暴雨时的分类准确率最低,但差别不大,最大相差3.9个百分点。 展开更多

关键词 车辆分类 地磁信号 长短时记忆神经网络-自适应增强算法 多天气

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小波滤波在MR／GPS制导系统中的应用 被引量：3

6

作者 史连艳 杨树兴 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2006年第B12期165-167,共3页

针对MR/GPS制导火箭弹测量的地磁信号较弱、附加干扰噪声大的特点,运用小波分析的方法,设计了小波滤波器。提出对含脉冲干扰多的信号先采用中值滤波,再采用小波强制滤波的方法。仿真结果表明,该方法算法简单、易于实现。用小波变换处理... 针对MR/GPS制导火箭弹测量的地磁信号较弱、附加干扰噪声大的特点,运用小波分析的方法,设计了小波滤波器。提出对含脉冲干扰多的信号先采用中值滤波,再采用小波强制滤波的方法。仿真结果表明,该方法算法简单、易于实现。用小波变换处理后的地磁测量信号,与用FFT数字滤波器或数据平滑方法相比,不仅滤波效果更为理想,而且滤波后的信号能量损失很小。 展开更多

关键词 小波滤波 地磁信号 MR/GPS制导

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基于单轴地磁信号的滚转角及转速解算 被引量：3

7

作者 刘英 张嘉易 +2 位作者 郝永平 孙林 张继发 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第3期141-144,共4页

深入分析了基于单轴地磁传感器的旋转体滚转角与转速的实时解算方法,采用改进的均值滤波方法,有效减少了地磁电压信号干扰误差;根据低成本地磁器件的特点,提出了利用地磁信号周期采样点数T和零点C进行旋转体转速和转角实时预测的方法;... 深入分析了基于单轴地磁传感器的旋转体滚转角与转速的实时解算方法,采用改进的均值滤波方法,有效减少了地磁电压信号干扰误差;根据低成本地磁器件的特点,提出了利用地磁信号周期采样点数T和零点C进行旋转体转速和转角实时预测的方法;推导了变周期下周期采样点数量计算公式。实验结果表明:在应用单轴低成本磁阻器件条件下,算法可以实现旋转体滚转角度和转速的实时解算,对降低检测成本具有现实意义。 展开更多

关键词 地磁信号 均值滤波 滚转角 采样周期

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1种机场场面移动目标特征提取方法 被引量：2

8

作者 吴淼 汤新民 +1 位作者 沈志远 高尚峰 《交通信息与安全》 2015年第3期16-22,46,共8页

目标特征提取作为其类型识别的关键问题,对保证机场场面运行安全有着重要的研究意义。基于地磁传感器(anisotropic magneto resistance,AMR)采集的机场移动目标磁信号,提出了1种综合考虑磁信号的时域及频域特征的目标检测方法,内容包括... 目标特征提取作为其类型识别的关键问题,对保证机场场面运行安全有着重要的研究意义。基于地磁传感器(anisotropic magneto resistance,AMR)采集的机场移动目标磁信号,提出了1种综合考虑磁信号的时域及频域特征的目标检测方法,内容包括目标检测,磁信号的时域及频域特征提取。该方法首先通过在跑道中线布置双传感器方式感知信号并计算目标长度,基于目标长度规整时域信号获得其峰值特征;其次利用小波变换3层分解已规整的时域信号,并归一化各阶及近似信号能量值作为提取信号的频域特征,最终与信号时域特征共同构成信号的全部特征。在实验验证中,利用目标特征区分度测度方法使得不同目标之间的相似度均低于0.79,相比于单一时域或频域特征提取方法,时频特征提取方法消除了不同目标间极端相似的现象。 展开更多

关键词 智能交通 时频域特征 特征提取 地磁信号 机场场面

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形态滤波在地磁测量信号处理中的应用研究

9

作者 李季 张琦 +1 位作者 潘孟春 罗飞路 《测试技术学报》 2012年第6期533-537,共5页

获得精确的地磁场测量值是地磁导航技术应用的关键.针对磁力仪测量信号中存在的随机噪声与脉冲等干扰,提出将数学形态学理论应用于信号的预处理,并根据信号的特点,设计由不同结构元素组成的广义组合形态滤波器,通过仿真对滤波器的性能... 获得精确的地磁场测量值是地磁导航技术应用的关键.针对磁力仪测量信号中存在的随机噪声与脉冲等干扰,提出将数学形态学理论应用于信号的预处理,并根据信号的特点,设计由不同结构元素组成的广义组合形态滤波器,通过仿真对滤波器的性能进行了研究,并将其应用到实际测量的地磁数据中进行处理,将结果与传统滤波方法进行对比,验证了本文提出的方法的有效性.仿真与实验结果表明,形态滤波算法简单、效果好,适于在地磁测量信号处理中的应用. 展开更多

关键词 地磁导航 广义形态滤波器 地磁信号 预处理

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基于FPGA的地磁信号滤波处理及相位补偿

10

作者 孙凯 杨新民 +1 位作者 胡金波 邹亚 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期168-172,共5页

在弹载测控系统地磁检测的背景下,针对传统硬件滤波的缺点,提出了一种基于FPGA芯片的滤波处理方法。根据地磁采样数据的性能指标,通过Matlab计算出满足要求的滤波器结构与系数,利用Verilog语言完成FPGA的板级设计。并针对IIR滤波器非线... 在弹载测控系统地磁检测的背景下,针对传统硬件滤波的缺点,提出了一种基于FPGA芯片的滤波处理方法。根据地磁采样数据的性能指标,通过Matlab计算出满足要求的滤波器结构与系数,利用Verilog语言完成FPGA的板级设计。并针对IIR滤波器非线性的特性,设计出一种基于相频响应曲线的相位补偿方法,实现了信号的线性跟随。实验证明,基于FPGA的滤波处理运算速度快,系数改变灵活,滤波效果好,具备良好的实用性。 展开更多

关键词 地磁信号 FPGA IIR滤波器 相位补偿

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Keil C环境下基于MAX1240的地磁信号采集

11

作者 王维 张英堂 任国全 《兵工自动化》 2007年第3期45-45,53,共2页

Keil C环境下地磁信号采集采用MAX1240芯片。系统关断控制端由P1.3控制,转换前置高电平,平时置低电平。1240的3条数据线由89C51的P1.0、P1.1和P1.2分别控制。数据采集时,先置P1.3为高,将P1.0置0,置P1.1为0开始一次数据转换。其P1.2状态... Keil C环境下地磁信号采集采用MAX1240芯片。系统关断控制端由P1.3控制,转换前置高电平,平时置低电平。1240的3条数据线由89C51的P1.0、P1.1和P1.2分别控制。数据采集时,先置P1.3为高,将P1.0置0,置P1.1为0开始一次数据转换。其P1.2状态若为高,则转换完毕,反之继续。然后从P1.0输出时钟脉冲,每个上升沿后,读取7脚的状态,依次从高位到低位读取12位数据。转换结束,P1.1置为高,完成一次采集。 展开更多

关键词 地磁信号 数据采集 KEIL C MAX1240

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基于建筑材料改良的室内定位地磁指纹库构建方法

12

作者 张斯尚 殷锋 袁平 《现代计算机》 2018年第24期3-6,11,共5页

利用室内环境下地磁磁通量受到建筑材料影响而拉伸的特性,提出一种改良的室内定位地磁指纹库构建方法,减少前期构建数据库的时间和人力消耗。通常的建筑材料包含有钢筋混凝土或者H型钢,这些材料会影响室内地磁值的分布,不同位置的磁通... 利用室内环境下地磁磁通量受到建筑材料影响而拉伸的特性,提出一种改良的室内定位地磁指纹库构建方法,减少前期构建数据库的时间和人力消耗。通常的建筑材料包含有钢筋混凝土或者H型钢,这些材料会影响室内地磁值的分布,不同位置的磁通量不相同且整体的磁场拉伸呈现一定的规律性。进而在现有的地磁指纹室内定位方案中利用这种位置特性,在构建数据库的时候考虑加入采样点间距,利用样条插值的方式构建数学模型,构建出有效的指纹数据库。实验证明提出的方法不仅减少构建数据库的消耗,还加快构建数据库的时间。 展开更多

关键词 室内定位 地磁信号 建筑材料 三次样条插值

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基于小波多分辨率分析的地磁脉动信号提取 被引量：4

13

作者 张平 山秀明 毛玉平 《地震研究》 CSCD 北大核心 2007年第2期179-181,共3页

2003年10月29日,云南通海地磁台记录到一次K=9的特大磁暴。运用本次强磁暴的数字化记录资料,探讨了用小波多分辫率分解Mallat塔式率算法在强磁暴信号水平上提取地磁脉动弱信号的方法。结果表明,该算法提取的地磁脉动信号频率成分清晰、... 2003年10月29日,云南通海地磁台记录到一次K=9的特大磁暴。运用本次强磁暴的数字化记录资料,探讨了用小波多分辫率分解Mallat塔式率算法在强磁暴信号水平上提取地磁脉动弱信号的方法。结果表明,该算法提取的地磁脉动信号频率成分清晰、基线平整、波型完好。 展开更多

关键词 小波变换 地磁弱信号 地磁脉动 通海地磁台

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基于Hilbert-Huang变换的室内地磁信号处理分析 被引量：4

14

作者 惠延波 刘任波 +1 位作者 王莉 牛群峰 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第25期250-255,共6页

提出一种利用Hilbert-Huang变换(HHT)处理分析室内地磁信号的方法。介绍HHT原理与方法,设计出一种室内地磁信号采集平台,对实际测量的室内地磁信号进行经验模态分解(EMD),并对分解后的固有模态函数(IMF)进行频谱和时频剖析,最后将经过HH... 提出一种利用Hilbert-Huang变换(HHT)处理分析室内地磁信号的方法。介绍HHT原理与方法,设计出一种室内地磁信号采集平台,对实际测量的室内地磁信号进行经验模态分解(EMD),并对分解后的固有模态函数(IMF)进行频谱和时频剖析,最后将经过HHT处理的原始信号进行重组。结果表明,HHT能用于描述复杂的室内地磁信号的非线性时变特征,为室内地磁信号的处理分析提供一种可行的方法。 展开更多

关键词 HILBERT-HUANG变换 室内地磁信号 室内地磁采集平台 非线性时频

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基于干扰检测和CEEMD的地磁信号降噪方法 被引量：4

15

作者 王立辉 刘庆雅 许宁徽 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期474-479,共6页

针对地磁导航磁通门传感器中存在来自环境和运载体的随机高振幅脉冲磁干扰问题,提出了一种基于多尺度干扰检测与完备集成经验模式分解(CEEMD)相结合的降噪方法。首先,根据地磁信号的强相关性,计算各本征模态分量(IMF)的自相关函数,并自... 针对地磁导航磁通门传感器中存在来自环境和运载体的随机高振幅脉冲磁干扰问题,提出了一种基于多尺度干扰检测与完备集成经验模式分解(CEEMD)相结合的降噪方法。首先,根据地磁信号的强相关性,计算各本征模态分量(IMF)的自相关函数,并自适应地选择有效IMF;其次,使用排列熵对各个有效IMF进行多尺度分析,标记出IMF干扰信号时段;然后,对各干扰段进行二次分解,提取低频有效分量,滤除IMF中高幅值脉冲干扰信息,最后,将干扰抑制后的有效IMF叠加进行信号重构,得到滤波信号。实验结果表明,在测量信号信噪比低的情况下,基于干扰检测和CEEMD的地磁信号降噪方法能有效滤除磁干扰,信噪比提高了3倍。 展开更多

关键词 地磁导航 磁通门传感器 完备集成经验模态分解 自相关函数 地磁信号去噪

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基于独立地磁技术的路边车位车辆检测系统设计

16

作者 柳革命 刘国福 邹兰平 《现代电子技术》 2023年第19期175-180,共6页

在路边车位车辆检测中,由于单独的地磁检测抗干扰能力差,检测系统的误报率较高,常采用双模检测技术,即通过地磁检测技术预警,另外的技术比如雷达检测技术等确认。这种双模检测技术在提高系统检测概率的同时,增加了系统的功耗和成本。基... 在路边车位车辆检测中,由于单独的地磁检测抗干扰能力差,检测系统的误报率较高,常采用双模检测技术,即通过地磁检测技术预警,另外的技术比如雷达检测技术等确认。这种双模检测技术在提高系统检测概率的同时,增加了系统的功耗和成本。基于地磁传感器的特性,文中提出在检测单元上设置双组地磁传感器,确定多个判别特征,通过多层次融合判断车辆驶入、驶出状态的算法,并设计了基于MSP430的车辆检测系统,内植该算法,实现了采用独立的地磁技术对路边车位车辆高概率检测与识别。经过实验证明,该系统提高了抗干扰能力,取得了良好的识别车辆状态的效果。 展开更多

关键词 地磁检测 特征提取 路边车位 智能停车 MSP430 检测概率

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基于形态-CEEMD的地磁测量去噪方法 被引量：1

17

作者 陈志刚 韩金良 《舰船电子工程》 2022年第7期169-173,共5页

针对电子设备以及供电系统工作时产生的高频磁干扰以及载体经过强磁体时的强脉冲干扰,提出基于广义形态滤波和完备经验模态分解(CEEMD)的地磁测量降噪方法。使用广义的形态滤波器滤除原始信号的尖端脉冲干扰信号,以解决CEEMD对高幅值尖... 针对电子设备以及供电系统工作时产生的高频磁干扰以及载体经过强磁体时的强脉冲干扰,提出基于广义形态滤波和完备经验模态分解(CEEMD)的地磁测量降噪方法。使用广义的形态滤波器滤除原始信号的尖端脉冲干扰信号,以解决CEEMD对高幅值尖端脉冲干扰分解时存在的模态混叠现象,并对比了不同结构元素的形态滤波效果。计算CEEMD分解后的本征模态函数(IMF)的自相关系数,选取合适的分界点,将含噪IMF与有用IMF有效分离,对噪声分量进行均值滤波后和有用模态分量共同重构目标信号。实验表明,该方法能有效滤除高幅值尖端脉冲干扰,提高地磁测量精度。 展开更多

关键词 完备集成经验模态分解(CEEMD) 广义形态滤波 自相关函数 地磁信号去噪 地磁导航

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一种基于TMR的地磁场测试平台设计 被引量：2

18

作者 惠延波 刘任波 +1 位作者 王莉 牛群峰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2018年第10期103-106,112,共5页

针对微弱地磁场信号难以精确测量的问题,设计一种三维地磁信号测试平台。以STM32为主要控制芯片,采用隧道磁电阻(TMR)传感器采集微弱地磁信号,MPU6050传感器获取平台姿态角,经两级放大电路放大及失调补偿后进行A/D转换,最终由LCD实时显... 针对微弱地磁场信号难以精确测量的问题,设计一种三维地磁信号测试平台。以STM32为主要控制芯片,采用隧道磁电阻(TMR)传感器采集微弱地磁信号,MPU6050传感器获取平台姿态角,经两级放大电路放大及失调补偿后进行A/D转换,最终由LCD实时显示电压值与姿态角并将其存入SD存储卡内。实验结果表明该地磁测试平台具有超高的灵敏度和信噪比、良好的低频特性等优点。该设计为微弱地磁信号的检测和获取提供一种可行的方法。 展开更多

关键词 微弱 地磁信号测试 隧道磁电阻传感器 MPU6050 信噪比

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“天宫二号”空间实验室大气质谱信号与地磁信号在磁暴干扰下的Hilbert-Huang变换 被引量：1

19

作者 雷晴 刘立霞 +1 位作者 史勇军 荆燕 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2020年第1期16-22,共7页

本文采用Hilbert-Huang变换分别对磁暴干扰下的“天宫二号”空间实验室大气质谱信号和乌鲁木齐地磁基准台FHDZ-M15所产出地磁数据进行特征分析.实验首先采用小波分析方法分析两种信号的能量谱,结果可得:“天宫二号”空间实验室大气质谱... 本文采用Hilbert-Huang变换分别对磁暴干扰下的“天宫二号”空间实验室大气质谱信号和乌鲁木齐地磁基准台FHDZ-M15所产出地磁数据进行特征分析.实验首先采用小波分析方法分析两种信号的能量谱,结果可得:“天宫二号”空间实验室大气质谱信号和M15地磁信号在磁暴时段能量较为集中,且幅值较大.该实验表明两种信号的能量分布成正相关性.基于Hilbert-Huang变换的时频聚集性及处理非平稳信号的能力,实验进一步采用Hilbert-Huang变换对磁暴干扰下的两种信号进行时频特性分析.通过对两种信号的Hilbert-Huang谱分析可得:“天宫二号”空间实验室大气质谱信号和M15地磁信号在磁暴干扰下的频率均主要集中在0.2 Hz之内.同时,Hilbert-Huang谱实验清晰反映出了两种信号能量随时间和频率的分布情况. 展开更多

关键词 “天宫二号”空间实验室 大气质谱信号 地磁M15信号 磁暴 能量谱 HILBERT-HUANG变换

原文传递

超低频地磁信号谱分析系统研究与实现

20

作者 魏绍谦 张扬 《北京联合大学学报》 CAS 2004年第1期43-46,共4页

针对超低频地磁信号谱的特点 ,利用MATLAB的数据显示与分析功能 ,完成了超低频地磁信号谱分析系统 ,系统共分为数据文件格式化、原始数据显示、数据谱分析三大模块 ,能够对采集到的数据按指定条件进行批量格式化并显示为二维分布图 ,同... 针对超低频地磁信号谱的特点 ,利用MATLAB的数据显示与分析功能 ,完成了超低频地磁信号谱分析系统 ,系统共分为数据文件格式化、原始数据显示、数据谱分析三大模块 ,能够对采集到的数据按指定条件进行批量格式化并显示为二维分布图 ,同时可以对数据进行傅里叶变换或小波分析 ,也可以观察其维格纳分布图 ,实现了与国外同类软件相同的功能 ;采用本软件 ,对安阳信号采集站 1 980年 5月 1 2日的数据进行了处理 ,达到了预期效果。本系统具有自有知识产权 ,可有效提高地磁研究工作者的研究效率。 展开更多

关键词 超低频地磁信号 谱分析 傅里叶变换 小波分析 维格纳分布图

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