基于分段三稳态势函数的随机共振信号滤波算法

摘要

针对井下强噪声环境下声波通讯信号难以有效提取的问题，在三稳态随机共振的基础上结合分段双稳态势函数，提出一种分段三稳态随机共振的信号滤波算法。针对传统随机共振输出信噪比低、参数耦合严重及输出饱和等问题，构造分段三稳态非线性系统模型，通过独立调节势阱深度、势阱位置及势垒陡峭度，诱导最佳三稳态随机共振；以输出信噪比为标准，通过人工鱼群算法(AFSA)对分段三稳态非线性系统模型参数进行寻优，改善分段三稳态随机共振的信号滤波效果。结果表明，分段三稳态随机共振的信号滤波算法相比其他几种经典算法滤波效果更强，提高了处理井下声波信号的输出信噪比，为井下声波通讯信号的提取提供一种更优方法。

关键词

信号处理 / 随机共振 / 分段势函数 / 频移变尺度 / 人工鱼群算法

基金资助

中央高校基本科研业务费专项(20CX05006A); 国家自然科学基金项目(60775052); 中石油重大科技项目(ZD2019-183-007)