磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法。該噪聲抑制方法中，利用磁場傳感器陣列，通過干擾源和信號源在傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生信號的特點(diǎn)，利用球諧函數(shù)將傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)測的磁場信號分解成多個調(diào)和函數(shù)的疊加，形成具有線性獨(dú)立的矢量信號基，利用該信號基分解測量的磁場信號，分離出信號源和噪聲源對應(yīng)的信號幅度，舍棄噪聲源對應(yīng)的信號幅度，以抑制磁場噪聲源產(chǎn)生的噪聲。
【專利說明】
磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及磁場傳感器及傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的 噪聲抑制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，傳感器網(wǎng)絡(luò)憑借其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)獲取能力在軍事安全、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī) 療、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。水下磁傳感器網(wǎng)絡(luò)作為監(jiān)測重要港口、水域網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)，具有探測無源性、定位精度高、執(zhí)行時間短、受淺海復(fù)雜環(huán)境影響小和隱蔽性等特點(diǎn)，對 維護(hù)國家海洋安全具有重要意義。
[0003] 在實(shí)際磁場測量中，復(fù)雜的電磁環(huán)境會對磁傳感器網(wǎng)絡(luò)探測效果，限制水下目標(biāo) 探測距離。目前主要噪聲抑制方法為:最小均方算法、正交基函數(shù)匹配法、主分量分析法、神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分解、自適應(yīng)濾波、自回歸模型、最小熵濾波器、高階交叉法等。但上述方法都 是基于單個磁場傳感器噪聲抑制，在SNR<<1的情況下，上述方法探測效果不佳。另外很多 學(xué)者利用參考傳感器，梯度方法抑制環(huán)境磁場噪聲，但是對于某些噪聲(如地質(zhì)噪聲），噪聲 抑制能力差，影響入侵目標(biāo)檢測率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] (一)要解決的技術(shù)問題
[0005] 鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法，以提高 噪聲抑制能力，提升探測效果。
[0006] (二)技術(shù)方案
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法。該噪聲抑 制方法包括：
[0008] 步驟A:在球坐標(biāo)系下，提供K個排列規(guī)則的矢量磁場傳感器組成的球面的磁場傳 感器網(wǎng)絡(luò)，每一矢量磁場傳感器作為一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，將磁源A包圍在磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)凹面內(nèi)， 噪聲源B位于凸面區(qū)域外，K> 20;
[0009] 步驟B:磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)中的各個矢量磁場傳感器同步采集磁源A和噪聲源B輻射 的磁場信號；
[0010] 步驟C:對于第k個矢量磁場傳感器在第m個采樣時刻測量的原始磁場信號進(jìn)行預(yù) 處理，得到磁場信號:By ,其中，J_ = r,成爐，k = 1~K:
[0011] 步驟D:將K個矢量磁場傳感器測量在第m個采樣時刻測量的磁場信號組成列向量 B4 =[敗其中，/ =〔式供；
[0012]步驟El:對于第k個矢量磁場傳感器，根據(jù)其在球坐標(biāo)系下的坐標(biāo)位置，獲取磁源A 在該磁場傳感器位置處所產(chǎn)生的三方向方向、9方向、免方向磁場對應(yīng)的基函數(shù) S:、及對應(yīng)的系數(shù)-a k''ak'e、《Wj*，k=l~K;
[0013]步驟E2:將K個矢量磁場傳感器在第j個方向的磁源A對應(yīng)的基函數(shù)和對應(yīng)的系數(shù) 組成矩陣，表示為：紀(jì)=[S:'/卜-:S'，]，aJ = [a1' JaK' J J = r,見滬；
[0014]步驟FI:對于第k個矢量磁場傳感器，根據(jù)其在球坐標(biāo)系下的坐標(biāo)位置，獲取噪聲 源B在該磁場傳感器位置處所產(chǎn)生的三方向-r方向、9方向、史方向磁場對應(yīng)的基函數(shù) U和及對應(yīng)的系數(shù)-妒'妒'e、p^
[0015] 步驟F2:將K個矢量磁場傳感器第j個方向的噪聲源B對應(yīng)的基函數(shù)和對應(yīng)的系數(shù) 組成矩陣，表示為：仏=[S& - - - ]，妒=[01' J妒' J ]，/ = ??，乂滬
[0016] 步驟G:將三個方向-r方向、0方向、？1方向的基矩陣S；；和分別合成矩陣 s=[n]，作為磁場信號的基，其中，戶r，氏爐
[0017] 步驟H:對矩陣Sj分別作偽逆運(yùn)算，得到其對應(yīng)的偽逆矩陣S;，其中，/ = rj，滬；
[0018] 步驟I:將矩陣Bi與其對應(yīng)的偽逆矩陣$相乘，獲得矩陣S；：B丨，其中爐;
[0019] 步驟J:將矩陣KB;〔中與磁源A有關(guān)的列合成矩陣aj，將矩陣中與噪聲源B有 關(guān)的列合成矩陣妒，其中，/ =匕C爐；
[0020] 步驟K:根據(jù)獲得的磁場信號幅度，利用步驟E中已知的％,，重建磁源A和噪聲 源B在第k個磁場傳感器處第m個采樣時刻時產(chǎn)生的三方向磁場分量：B;:/=SfaJP =〇,，依次舍棄噪聲源產(chǎn)生的三個方向的磁場，從而得到抑制干擾噪聲源B產(chǎn)生 磁場后的信號，其中^久史c [0021](三)有益效果
[0022] 從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法具有以下有益 效果：
[0023] (1)物理意義明確，簡便快捷、效率高，可以實(shí)現(xiàn)快速的噪聲抑制；
[0024] (2)充分網(wǎng)絡(luò)信息分離同頻信號，噪聲抑制能力強(qiáng)，可用于磁異常探測等領(lǐng)域，應(yīng) 用前景廣闊。
【附圖說明】
[0025] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法的示意圖；
[0026] 圖2為發(fā)明實(shí)例磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法示例圖；
[0027] 圖3為圖2對應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)立體結(jié)構(gòu)圖；
[0028] 圖4為圖2發(fā)明實(shí)例傳感器節(jié)點(diǎn)處仿真磁場信號；
[0029]圖5為該發(fā)明發(fā)方法處理濾波后傳感器X方向磁場結(jié)果；
[0030]圖6為該發(fā)明發(fā)方法處理濾波后傳感器X方向磁場結(jié)果；
[0031]圖7為該發(fā)明發(fā)方法處理濾波后傳感器Z方向磁場結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明需要一定數(shù)量排列規(guī)則的磁場傳感器，通過干擾源和信號源在傳感器網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生信號的特點(diǎn)，利用球諧函數(shù)將傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)測的磁場信號分解成多個調(diào)和函數(shù) 的疊加，形成具有線性獨(dú)立的矢量信號基，利用該信號基分解測量的磁場信號，分離出信號 源和噪聲源對應(yīng)的信號幅度，舍棄噪聲源對應(yīng)的信號幅度，以抑制磁場噪聲源產(chǎn)生的噪聲。
[0033] 在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，提供了一種磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法。 圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法的示意圖。如圖1所示，本實(shí)例磁 場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法包括：
[0034] 步驟A:在球坐標(biāo)系下，提供100個矢量磁場傳感器組成的球面的磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)， 每一矢量磁場傳感器作為一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，將磁源A包圍在磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)凹面內(nèi)，噪聲源B位 于凸面區(qū)域外；
[0035] 磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的剖面如圖2所示。本實(shí)施例中，磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)由100個矢量磁 場傳感器組成，呈八分之一橢球形(坐標(biāo)范圍P: 0 ~ r / 2:爐:0r / 2: r: 10~18 )，如圖3所示。 關(guān)于磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)中矢量磁場傳感器的個數(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要合理選擇， 滿足噪聲抑制要求。此外，磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)可依據(jù)探測地勢等因素，排列為球、橢球、半橢 球、四分之一橢球或等形狀。一般情況下，磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)中矢量磁場傳感器的個數(shù)K大于 20個，優(yōu)選地，K大于50。
[0036] 本步驟中，矢量磁場傳感器可以采用感應(yīng)式磁場傳感器、磁通門、超導(dǎo)磁力計(jì)等磁 場傳感器，要求磁場傳感器的自身噪聲遠(yuǎn)小于測量外界環(huán)境的磁場信號。
[0037] 步驟B:磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)中的各個矢量磁場傳感器同步采集磁源A和噪聲源B輻射 的磁場信號；
[0038] X方向磁場大小如圖4所不，其中子圖Bin-X和Bout-X分別表不某米樣時刻磁源A和 噪聲源B在磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生的X方向磁場信號;B-X子圖表示在該采樣時刻磁源A和噪 聲源B在磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生的X方向磁場信號之和。
[0039]步驟C:對于第k個矢量磁場傳感器在第m個采樣時刻測量的三個方向-r方向、0方 向、於方向的原始磁場信號進(jìn)行預(yù)處理，得到磁場信號爐,其中，k=l~100;
[0040] 本步驟中，預(yù)處理主要是指對信號實(shí)施去線性趨勢、低通濾波處理，根據(jù)信號頻帶 范圍濾除信號頻帶外噪聲，例如磁異常信號頻率一般低于1HZ，艦船等目標(biāo)產(chǎn)生的軸頻信號 頻率多為1~7Hz。
[0041] 其中，15=為第m個采樣時刻磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)測量的r方向的磁場信號值，Bl為第m個 米樣時刻磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)測量的 9方向的磁場信號值，1C為第m個米樣時刻磁場傳感器網(wǎng)絡(luò) 測量的少方向的磁場信號值。
[0042]步驟D:將100個矢量磁場傳感器測量在第m個采樣時刻測量的三個方向-r方向、0 方向，方向的磁場信號把"組成列向量，表示為:匕…，Brl,其中，J = r此爐，k = 1 ~100;
[0043] 步驟E1:對于第k( k = 1~100)個矢量磁場傳感器，根據(jù)其在球坐標(biāo)系下的坐標(biāo)位 置，分別獲取磁源A和噪聲源B在該磁場傳感器位置處所產(chǎn)生的三方向-r方向、0方向、史方向 磁場對應(yīng)的基函數(shù)其中，k=l~K;
[0044] 對于第k(k=l~100)個矢量磁場傳感器，該矢量磁場傳感器所測量到的磁場櫨為 磁源A在該位置產(chǎn)生的三分量磁場和噪聲源B在該位置產(chǎn)生的三分量磁場之和，即：
[0045] + (1)
[0046] 其中，磁源A在該位置所產(chǎn)生的三分量磁場.B&的表達(dá)式如下：
(2)
[0048]為了便于計(jì)算，取有限項(xiàng)來進(jìn)行處理，即上述簡化為：
[0050] 其中，上式中求取梯度公式項(xiàng)如下：
(4)
[0052] 其中，i為虛數(shù)單位，I,.、C,,、&為單位坐標(biāo)向量，第k個磁場傳感器的磁場擴(kuò)展階 數(shù)#可以根據(jù)具體干擾源位置、強(qiáng)度等選擇，一般介于2-15之間。
[0053] 本實(shí)施例中1 〇 〇個磁場傳感器磁場的擴(kuò)展階數(shù)都選擇為8，即： 4 =8：(左=卜丨⑷），第k個矢量磁場傳感測量的磁源A在球坐標(biāo)系下產(chǎn)生的三方向-r方 向、0方向、:爐方向磁場分量對應(yīng)的基函數(shù)分別表不如下：
(5)
[0055] 基函數(shù)(5)式對應(yīng)的系數(shù)表示如下：
[0056] (6)
[0057] 在公式(5)和(6)中，4 = 1，2廠.，1纖，< =-(::，一汁?"，因此^和(/.-'，（/ = 1,2,3) 均為[(lin_max+l)2-l]維的行向量，在本例中行向量由80個元素組成。
[0058] 步驟E2:將100個矢量磁場傳感器第j(jw）個方向（r方向、0方向、史方向）的 基和對應(yīng)的系數(shù)組成矩陣，表示為：
[0059] 和=[暫;…;C0J]" = 6 武於 (7)
[0060] = [a'…：a100.']，= 史 （8)
[0061] 其中，在本例中，8,.,(1./ = :^_，/^均為100\80維矩陣，(^，（」=1，7,2)均為80維向 量。
[0062] 步驟FI:同理，噪聲源B在第k個磁場傳感器處所產(chǎn)生的三分量磁場的表達(dá)式如 下：
(9)
[0064]為了便于計(jì)算，取有限項(xiàng)來進(jìn)行處理，即上述簡化為：
(10)
[0066]其中，上式中梯度公式：
(11)
[0068]其中，i為虛數(shù)單位，id ,&為單位坐標(biāo)向量，第k個磁場傳感器的擴(kuò)展階數(shù)可 以根據(jù)具體干擾源位置、強(qiáng)度等選擇，一般介于2-15之間。本實(shí)施例中100個傳感器的擴(kuò)展 階數(shù)都選擇為4，即：= 4.0 =丨I 。噪聲源B在第k個矢量磁場傳感器產(chǎn)生的磁場三 方向(r方向、0方向、貧方向）分量對應(yīng)的基函數(shù)分別表示如下：
(12)
[0070] 基函數(shù)(12)式對應(yīng)的系數(shù)矩陣如下： {辦匕:?匕"川二『
[0071] 卜廣 ⑴）
[0072] 在公式（1 2 )和（1 3 )中，4 = U。心和 廣'\ (_./ = L 2.3)均為[(1 ?t_max+1)2-1 ]維的行向量，在本例中行向量由24個元素組成。
[0073]步驟F2:將100個矢量磁場傳感器第j (/ = M入爐）個方向（r方向、0方向、史方向）的 基函數(shù)組成基函數(shù)矩陣表示為：
[0074] 8二=[St---:S1:'. ]'/ = ?，久史 fl4)
[0075] jiJ =[jJw:---:p1M'*']、/=r,仗史 (IS)
[0076] 其中，在本例中S:14./ = n玟爐)均為1 〇〇 X 24維矩陣，，（ j = x，y，z)均為24維向 量。
[0077] 以上公式中，ii〇為真空中的磁導(dǎo)率，（rk，0k，涔)代表第k個磁場傳感器在球坐標(biāo)系 中的位置坐標(biāo)，和為連帶勒讓德函數(shù)，V為哈密頓算符，和分別代表磁源A 和噪聲源B在k個磁場傳感器處產(chǎn)生的三方向（r方向、9方向、P方向）磁場分量對應(yīng)的待求 系數(shù);其中：
(1.6:) (17)
[0080] 步驟G:將三個方向-r方向、0方向、供方向的基矩陣和S::uf分別合成矩陣表示為： (戶1.2,3)，作為磁場信號的基；
[0081] 上式中H/ = c久少)均為100 X 104維矩陣，S廣(j' = r,0，4分別表示r方向、0方 向、史方向合成基函數(shù)。
[0082] 步驟H:對矩陣&分別作偽逆運(yùn)算，得到其偽逆矩陣其中，j = 夂史，從而得到 三個偽逆矩陣-S:、g和
[0083] 步驟I:將步驟D得到的矩陣與其對應(yīng)的偽逆矩陣$相乘，獲得矩陣SpBi，其中， j = r，6,<p.，
[0084] 其中，= 為在第m個采樣時刻100個磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)測量的三個方向（r 方向、9方向，方向）磁場信號值。
[0085] 步驟J:將矩陣私中與磁源A有關(guān)的第1到80列合成矩陣V，將矩陣中與噪聲 源B有關(guān)的第81到104列合成矩陣妒，其中，/ = "，載供；
[0086] 其中，分別為矩陣與磁源A有關(guān)的列在三個方向-r方向、0方向，方 向磁場信號的幅度值，為80維向量，妒，Pe，pw分別為與噪聲源B有關(guān)的列在三個方向-r方向、 9方向、史方向磁場信號的幅度值，為24維向量。
[0087] 步驟K:根據(jù)獲得的磁場信號幅度，利用步驟E中已知的重建磁源A和噪聲 源B在第k個磁場傳感器處第m個采樣時刻時產(chǎn)生的三方向磁場分量：8〖/=8:^1 :/和 依次舍棄噪聲源產(chǎn)生的三個方向的磁場,從而得到抑制干擾噪聲源B產(chǎn)生 磁場后的信號，其中J_ = 武免。
[0088] 運(yùn)用本實(shí)施例磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法，可以分離目標(biāo)磁場信號如圖5、6、 7所示。仿真結(jié)果表明，本實(shí)施例噪聲抑制方法相比于現(xiàn)有技術(shù)方法噪聲抑制能力大大增 強(qiáng)。
[0089] 至此，已經(jīng)結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述。依據(jù)以上描述，本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)對本發(fā)明磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法有了清楚的認(rèn)識。
[0090] 此外，上述對各元件和方法的定義并不僅限于實(shí)施例中提到的各種具體結(jié)構(gòu)、形 狀或方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對其進(jìn)行簡單地更改或替換。
[0091]此外，上述實(shí)施例提供了包含特定值的參數(shù)的示范，但這些參數(shù)無需確切等于相 應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)值。并且，除非特別描述或必 須依序發(fā)生的步驟，上述步驟的順序并無限制于以上所列，且可根據(jù)所需設(shè)計(jì)而變化或重 新安排。
[0092] 綜上所述，本發(fā)明磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法需要一定數(shù)量排列規(guī)則的磁場 傳感器，通過干擾源和信號源在傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生信號特點(diǎn)，利用球諧函數(shù)將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 測的磁場信號分解成多個調(diào)和函數(shù)的疊加，形成具有線性獨(dú)立的矢量信號基，以此獲得信 號幅度從而抑制噪聲，具有噪聲抑制能力強(qiáng)的優(yōu)勢，可用于磁異常探測等領(lǐng)域。
[0093] 以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)的噪聲抑制方法，其特征在于，包括： 步驟A:在球坐標(biāo)系下，提供K個排列規(guī)則的矢量磁場傳感器組成的球面的磁場傳感器 網(wǎng)絡(luò)，每一矢量磁場傳感器作為一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，將磁源A包圍在磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)凹面內(nèi)，噪聲 源B位于凸面區(qū)域外，K> 20; 步驟Β:磁場傳感器網(wǎng)絡(luò)中的各個矢量磁場傳感器同步采集磁源A和噪聲源B輻射的磁 場信號； 步驟C:對于第k個矢量磁場傳感器在第m個采樣時刻測量的原始磁場信號進(jìn)行預(yù)處理， 得到磁場?目號B,,,,其中，/ = i^U=I-K: 步驟D :將K個矢量磁場傳感器測量在第m個采樣時刻測量的磁場信號組成列向量 1? = [BI-、其中，/ = ; 步驟El:對于第k個矢量磁場傳感器，根據(jù)其在球坐標(biāo)系下的坐標(biāo)位置，獲取磁源A在該 磁場傳感器位置處所產(chǎn)生的三方向_ r方向、Θ方向、方向磁場對應(yīng)的基函數(shù) 及對應(yīng)的系數(shù)-ak''ak'W'^*，k=l-K; 步驟E2:將K個矢量磁場傳感器在第j個方向的磁源A對應(yīng)的基函數(shù)和對應(yīng)的系數(shù)組成 矩陣，表示為:私=[巧;;-' S Sfj ]= :…]，j = rA史; 步驟Fl:對于第k個矢量磁場傳感器，根據(jù)其在球坐標(biāo)系下的坐標(biāo)位置，獲取噪聲源B在 該磁場傳感器位置處所產(chǎn)生的三方向方向、Θ方向、爐方向磁場對應(yīng)的基函數(shù)!tT::、和 S=及對應(yīng)的系數(shù)-妒'妒' θ、ρΛιρ; 步驟F2:將K個矢量磁場傳感器第j個方向的噪聲源B對應(yīng)的基函數(shù)和對應(yīng)的系數(shù)組成 矩陣，表示為步驟G :將三個方向-r方向、Θ方向、爐方向的基矩陣％和分別合成矩陣,作為磁場信號的基，其中，/ = ； 步驟H:對矩陣&分別作偽逆運(yùn)算，得到其對應(yīng)的偽逆矩陣S)，其中，J = 滬; 步驟I:將矩陣與其對應(yīng)的偽逆矩陣S)相乘，獲得矩陣，其中，/ = λ武爐j 步驟J:將矩陣$】筆中與磁源A有關(guān)的列合成矩陣V，將矩陣$1?中與噪聲源B有關(guān)的列 合成矩陣妒，其中，/ =匕武史； 步驟K:根據(jù)獲得的磁場信號幅度，利用步驟E中已知的％，S；；if ,重建磁源A和噪聲源B在 第k個磁場傳感器處第m個采樣時刻時產(chǎn)生的三方向磁場分量:= Sf/??.,.和= ,， 依次舍棄噪聲源產(chǎn)生的三個方向的磁場，從而得到抑制干擾噪聲源B產(chǎn)生磁場后的信 號，其中/=了，武滬。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噪聲抑制方法，其特征在于，所述步驟El中磁源A的： 基函數(shù)分別為 對應(yīng)的系數(shù)為其中，μ〇為真空中的磁導(dǎo)率，(C. 乂，代表第k個磁場傳感器在球坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)， 為連帶勒讓德函數(shù)，V為哈密頓算符代表磁源A在k個磁場傳感器處產(chǎn)生的三方向 (r方向、Θ方向、史方向）磁場分量對應(yīng)的待求系數(shù);其中：3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噪聲抑制方法，其特征在于，所述步驟Fl中噪聲源B的：以上公式中，μ〇為真空中的磁導(dǎo)率，(?,?,?)代表第k個磁場傳感器在球坐標(biāo)系中的位 置坐標(biāo)，為連帶勒讓德函數(shù)，▽為哈密頓算符，#1<分別代表噪聲源B在k個磁場傳感器 處產(chǎn)生的三方向(r方向、Θ方向、史方向）磁場分量對應(yīng)的待求系數(shù);其中：4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的噪聲抑制方法，其特征在于，所述磁源A的基函數(shù)和所述噪聲 源B的基函數(shù)為相互線性獨(dú)立。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的噪聲抑制方法，其特征在于，所述步驟C中的預(yù)處 理包括:去線性趨勢和/或低通濾波處理。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的噪聲抑制方法，其特征在于，所述磁場傳感器網(wǎng) 絡(luò)中的若干個矢量磁場傳感器排列為球、橢球、半橢球、四分之一橢球或八分之一橢球的形 狀。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的噪聲抑制方法，其特征在于，所述矢量磁場傳感 器為感應(yīng)式磁場傳感器、磁通門或超導(dǎo)磁力計(jì)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述磁場傳感器自身噪聲遠(yuǎn) 小于測量外界磁場信號。
【文檔編號】G01R33/02GK105891741SQ201610444363
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】方廣有, 劉敦歌, 許鑫, 朱萬華, 劉小軍
【申請人】中國科學(xué)院電子學(xué)研究所