一種獲取待辨識系統(tǒng)頻率響應函數(shù)的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信號采集與處理領(lǐng)域、系統(tǒng)辨識領(lǐng)域及地球物理電磁法勘探領(lǐng)域，具 體而言，涉及一種獲取待辨識系統(tǒng)頻率響應函數(shù)的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，為了 了解待辨識系統(tǒng)的系統(tǒng)特性，往往需要獲取待辨識系統(tǒng)的頻率響應函 數(shù)，待辨識系統(tǒng)可以是電路系統(tǒng)、觀測儀器系統(tǒng)或待探測大地系統(tǒng)等。例如，為了測定待探 測大地系統(tǒng)的地質(zhì)分布，進而對待探測大地系統(tǒng)中的礦體進行勘查，需要獲取待探測大地 系統(tǒng)的電磁頻率響應函數(shù)。
[0003]當前，現(xiàn)有技術(shù)提供了一種獲取待辨識系統(tǒng)頻率響應函數(shù)的方法，包括：用一定頻 率的輸入信號激發(fā)待辨識系統(tǒng)，采集待辨識系統(tǒng)對該輸入信號的響應輸出為輸出信號。然 后改變輸入信號的頻率，用改變頻率后的輸入信號激發(fā)待辨識系統(tǒng)，采集待辨識系統(tǒng)輸出 的輸出信號。如此按照上述方法依次向待辨識系統(tǒng)輸入不同頻率的輸入信號，并分別采集 每個輸入信號對應的輸出信號。對每個輸入信號及其對應的輸出信號進行分析處理，得到 待辨識系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)。
[0004]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下問題：
[0005]依次向待辨識系統(tǒng)輸入多個輸入信號并采集輸出信號，需要花費大量的時間，導 致獲取頻率響應函數(shù)的效率很低。且現(xiàn)代社會中廣泛存在的工業(yè)交流電磁場會影響輸入信 號和輸出信號，導致在工頻干擾嚴重區(qū)，很難準確獲取系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種獲取待辨識系統(tǒng)頻率響應函數(shù)的方 法及裝置，提高了獲取頻率響應函數(shù)的效率，以及提高了獲取頻率響應函數(shù)的精度。
[0007]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種獲取待辨識系統(tǒng)頻率響應函數(shù)的方法，所述 方法包括：
[0008]通過時鐘信號觸發(fā)線性反饋移位寄存器生成輸入信號，按照所述輸入信號的時間 序列周期和采樣率觸發(fā)軟件程序生成參考信號，所述輸入信號和所述參考信號均為逆重復 M序列且周期相同均為工頻周期的偶數(shù)倍；
[0009]向待辨識系統(tǒng)輸入所述輸入信號，采集所述待辨識系統(tǒng)輸出的輸出信號；
[0010] 對所述參考信號、所述輸入信號和所述輸出信號應用互相關(guān)理論，獲取所述待辨 識系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)。
[0011] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，其 中，所述對所述參考信號、所述輸入信號和所述輸出信號應用互相關(guān)理論，獲取所述待辨識 系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)，包括：
[0012] 將所述輸出信號及所述輸入信號分別與所述參考信號進行循環(huán)互相關(guān)，得到所述 輸出信號對應的互相關(guān)時間序列及所述輸入信號對應的互相關(guān)時間序列；
[0013] 對所述輸出信號對應的互相關(guān)時間序列及所述輸入信號對應的互相關(guān)時間序列 分別進行快速傅立葉變換，得到所述輸出信號的互功率譜及所述輸入信號的互功率譜；
[0014] 根據(jù)所述輸出信號的互功率譜及所述輸入信號的互功率譜，獲取所述待辨識系統(tǒng) 的頻率響應函數(shù)。
[0015] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第 二種可能的實現(xiàn)方式，其中，所述根據(jù)所述輸出信號的互功率譜及所述輸入信號的互功率 譜，獲取所述待辨識系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)，包括：
[0016] 從所述輸出信號的互功率譜中獲取輸出譜線峰值及其對應的頻率值，以及從所述 輸入信號的互功率譜中獲取輸入譜線峰值及其對應的頻率值；
[0017] 從所述獲取的輸出譜線峰值和所述獲取的輸入譜線峰值中篩選出頻率值相同的 輸出譜線峰值和輸入譜線峰值，并通過如下公式（1)計算所述頻率值相同的輸出譜線峰值 與輸入譜線峰值之間的比值，得到所述待辨識系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)；
【主權(quán)項】
1. 一種獲取待辨識系統(tǒng)頻率響應函數(shù)的方法，其特征在于，所述方法包括： 通過時鐘信號觸發(fā)線性反饋移位寄存器生成輸入信號，按照所述輸入信號的時間序列 周期和采樣率觸發(fā)軟件程序生成參考信號，所述輸入信號和所述參考信號均為逆重復M序 列且周期相同均為工頻周期的偶數(shù)倍； 向待辨識系統(tǒng)輸入所述輸入信號，采集所述待辨識系統(tǒng)輸出的輸出信號； 對所述參考信號、所述輸入信號和所述輸出信號應用互相關(guān)理論，獲取所述待辨識系 統(tǒng)的頻率響應函數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述參考信號、所述輸入信號和所 述輸出信號應用互相關(guān)理論，獲取所述待辨識系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)，包括： 將所述輸出信號及所述輸入信號分別與所述參考信號進行循環(huán)互相關(guān)，得到所述輸出 信號對應的互相關(guān)時間序列及所述輸入信號對應的互相關(guān)時間序列； 對所述輸出信號對應的互相關(guān)時間序列及所述輸入信號對應的互相關(guān)時間序列分別 進行快速傅立葉變換，得到所述輸出信號的互功率譜及所述輸入信號的互功率譜； 根據(jù)所述輸出信號的互功率譜及所述輸入信號的互功率譜，獲取所述待辨識系統(tǒng)的頻 率響應函數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述輸出信號的互功率譜及所述輸 入信號的互功率譜，獲取所述待辨識系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)，包括： 從所述輸出信號的互功率譜中獲取輸出譜線峰值及其對應的頻率值，W及從所述輸入 信號的互功率譜中獲取輸入譜線峰值及其對應的頻率值； 從所述獲取的輸出譜線峰值和所述獲取的輸入譜線峰值中篩選出頻率值相同的輸出 譜線峰值和輸入譜線峰值，并通過如下公式（1)計算所述頻率值相同的輸出譜線峰值與輸 入譜線峰值之間的比值，得到所述待辨識系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)；
其中，在公式（1)中，《為頻率值，為頻率值《對應的輸出譜線峰值，為 頻率值《對應的輸入譜線峰值，H(?)為所述待辨識系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方