1.一种基于参数优化随机共振的磁异常信号检测方法,其特征在于,步骤如下:步骤一:采集磁信号;
步骤二:对采集到的磁信号进行归一化处理;
步骤三:根据磁偶极子理论的模型,构建描述随机共振的非线性Langevin方程和描述粒子运动的势阱函数方程;
步骤四:计算影响因子γCK的最大值,利用智能优化算法来确定随机共振系统的参数;
步骤五,根据步骤四得到的参数,以采集到的磁信号作为输入,用四阶龙格库塔法计算随机共振系统的输出信号y;
步骤六:对信号y加滑动窗,并以窗内数据的均方根值作为窗口中间点的稳定输出值yopt,计算所有采样点对应的yopt;
步骤七:基于yopt,采用步骤四得到的参数,使用蒙特卡罗方法产生大量仿真样本,根据Neyman‑Pearson准则确定一个最优阈值;
步骤八:将待检测磁信号作为输入,经过步骤五和步骤六的处理后,得到对应的yopt,若有部分yopt超过阈值,则判断在对应时刻存在磁异常;否则,认为磁信号中不存在铁磁目标导致的磁异常。
2.根据权利要求1中所述的一种基于参数优化随机共振的磁异常信号检测方法,其特征在于,步骤四中所述的影响因子γCK由峭度K和峰值因子C共同确定,并利用智能优化算法来确定随机共振系统中的参数,这些参数包括最优势阱函数参数a、b和步长h。
3.根据权利要求1中所述的一种基于参数优化随机共振的磁异常信号检测方法,其特征在于,步骤六中述的计算系统输出yopt的计算公式为:yopt=MSE(x(n‑N+1:n))其中MSE表示x在n与n‑N+1之间的均方根值,N表示时间窗的长度,随着n的变化,窗在采样数据的时间轴上滑动。
4.根据权利要求1中所述的一种基于参数优化随机共振的磁异常信号检测方法,其特征在于,步骤七中描述的最优阈值的确定方式为:使用蒙特卡罗方法将原始的信号样本进行数量上的扩充,在势阱函数参数a、b和步长h保持不变的情况下,改变随机噪声,得到大量的仿真样本,然后再根据Neyman‑Pearson准则确定样本在虚警率较小情况下的阈值。