一种地质建造的检测系统
专利汇可以提供一种地质建造的检测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种地质建造的检测系统，包括 外壳 、电 磁场 生成装置和PC端； 电磁场 生成装置有多个，且 自上而下 的依次安装在外壳上，外壳内部自上而下设置有多个电源装置和多个 电磁感应 器，每个电源装置分别与相应的电磁感应器和相应的电磁生成装置电性相连，电磁感应器电性连接有 信号 放大器 ，信号放大器电性连接有信号整形器，信号整形器电性连接有 微处理器 ，所述微处理器连接有通讯模 块 ，通讯模块电性连接有存储装置，存储装置与所述PC端相电性导通连接。该种地质建造监测系统设计合理，操作简单，通过电磁场在地质建造内强弱的检测，能够有效的对地质构造进行检测，从而反应出地质情况，具有十分重要的实用意义。，下面是一种地质建造的检测系统专利的具体信息内容。
1.一种地质建造的检测系统，包括外壳、电磁场生成装置和PC端；其特征在于：所述电磁场生成装置有多个，且自上而下的依次安装在外壳上，所述外壳内部自上而下设置有多个电源装置和多个电磁感应器，所述每个电源装置分别与相应的电磁感应器和相应的电磁生成装置电性相连，所述电磁感应器电性连接有信号放大器，所述信号放大器电性连接有信号整形器，所述信号整形器电性连接有微处理器，所述微处理器连接有通讯模块，所述通讯模块电性连接有存储装置，所述存储装置与所述PC端相电性导通连接；
所述外壳上还设有加速度传感器，且所述加速度传感器与所述微处理器电性相连；
所述电磁场生成装置自上而下形成阵列式电磁场，多个电磁生成装置布设于水平面内，且每个电磁生成装置的轴线方向相互平行且垂直于水平面；
所述电源装置与所述电磁感应器上均设置有保护罩；
所述通讯模块采用GPRS通讯系统或者红外通讯模块。
2.如权利要求1所述的地质建造的检测系统，其特征在于，所述加速度传感器包括：加速度传感器A、加速度传感器B；
加速度传感器A、加速度传感器B在本地直角坐标系下的量测数据分别为YA(ti)和YB(ti)，且加速度传感器A的采样频率大于加速度传感器B的采样频率，则由加速度传感器A向加速度传感器B的采样时刻进行配准，具体为：
采用内插外推的时间配准算法将加速度传感器A的采样数据向加速度传感器B的数据进行配准，使得两个传感器在空间配准时刻对同一个目标有同步的量测数据，内插外推时间配准算法如下：
在同一时间片内将各传感器观测数据按测量精度进行增量排序，然后将加速度传感器A的观测数据分别向加速度传感器B的时间点内插、外推，以形成一系列等间隔的目标观测数据，采用常用的三点抛物线插值法的进行内插外推时间配准算法得加速度传感器A在tBk时刻在本地直角坐标系下的量测值 为：
其中，tBk为配准时刻，tk-1,tk,tk+1为加速度传感器A距离配准时刻最近的三个采样时刻，YA(tk-1),YA(tk),YA(tk+1)分别为其对应的对目标的探测数据；
完成时间配准后，根据加速度传感器A的配准数据与加速度传感器B的采样数据，采用基于地心地固坐标系下的伪量测法实现加速度传感器A和加速度传感器B的系统误差的估计；基于ECEF的系统误差估计算法具体为：
k时刻目标在本地直角坐标系下真实位置为X'1(k)＝[x'1(k),y'1(k),z'1(k)]T，极坐标系下对应的量测值为 分别为距离、方位角、俯仰角；转换至本地直角坐标系下为X1(k)＝[x1(k),y1(k),z1(k)]T；传感器系统偏差为
分别为距离、方位角和俯仰角的系统误差；于是有
其中 表示观测噪声,均值为零、方差为
式(1)用一阶近似展开并写成矩阵形式为：
X'1(k)＝X1(k)+C(k)[ξ(k)+n(k)]\*MERGEFORMAT (3)
其中，
设两部加速度传感器A和B,则对于同一个公共目标，地心地固坐标系下为X'e＝[x'e,y'e,z'e]T，可得
X'e＝XAs+BAX'A1(k)＝XBs+BBX'B1(k)\*MERGEFORMAT (4)
BA，BB分别为目标在加速度传感器A与加速度传感器B本地坐标下的位置转换到ECEF坐标系下的位置时的转换矩阵；
定义伪量测为：
Z(k)＝XAe(k)-XBe(k)\*MERGEFORMAT (5)
其中，XAe(k)＝XAs+BAXA1(k)；XBe(k)＝XBs+BBXB1(k)
将式(2)、式(3)代入式(4)得到关于传感器偏差的伪测量方程
Z(k)＝H(k)β(k)+W(k)\*MERGEFORMAT (6)
其中， Z(k)为伪测量向量；H(k)为测量矩阵；β为传感
器偏差向量；W(k)为测量噪声向量；由于nA(k),nB(k)为零均值、相互独立的高斯型随机变量,因此W(k)同样是零均值高斯型随机变量,其协方差矩阵为R(k)；
加速度传感器A的量测模型如下：
YA(tk-1)、YA(tk)、YA(tk+1)分别为加速度传感器A对目标在tk-1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的量测值，分别为：
其中，Y'A(tk-1)、Y'A(tk)、Y'A(tk+1)分别为加速度传感器A在tk-1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的真实位置；CA(t)为误差的变换矩阵；ξA(t)为传感器的系统误差； 为系统噪声，假设 为零均值、相互独立的高斯型随机变量，噪声协方差矩阵分
别为RA(k-1)、RA(k)、RA(k+1)；
加速度传感器A向加速度传感器B进行配准的具体过程如下：
将式(7)、式(8)、式(9)带入式(1)，可得：
其中： 为加速度传感器A的本地直角坐标系下目标
的真实位置在tBk时刻的时间配准值；
为系统误差造成的误差项； 为随机噪声，假定tk-1、
tk、tk+1时刻的噪声互不相关的零均值白噪声，则 为均值为零，协方差矩阵为RA＝a 2RA (k-1)+b2RA(k)+c2RA (k+1)的白噪声 ，而a、b、c、分别为
且a+b+c＝1。
3.如权利要求1所述的地质建造的检测系统，其特征在于，所述微处理器信号盲源分离模块，所述信号盲源分离模块的信号盲源分离方法包括：
对跳频混合信号时频域矩阵 进行预处理，具体包括：对
进 行 去 低 能 量 预 处 理 ，即 在 每 一 采 样 时 刻 p ，将
幅值小于门限ε的值置0，得到 门限ε的设定
可根据接收信号的平均能量来确定；找出p时刻(p＝0,1,2,…P-1)非零的时频域数据，用表示，其中 表示p时刻时频响应 非0
时对应的频率索引，对这些非零数据归一化预处理，得到预处理后的向量b(p,q)＝[b1(p,q),b2(p,q),…,bM(p,q)]T，其中
利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率时，包括：在p(p＝0，1，2，…P-1)时刻，对 表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数 表示p时刻存在的载频个数， 个聚类中心则表示载频的大小，分别用
表示；对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P-1)，利用聚类算法对 进行聚类，同样可得到个聚类中心，用 表示；对所有 求均值并取整，得到源信号个数的估计
即
找出 的时刻，用ph表示，对每一段连续取值的ph求中值，用 表示第l段
相连ph的中值，则 表示第l个频率跳变时刻的估计；根据估计得到的
以及估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的 个混合矩阵列向量 具体公式为：
这里 表示第l跳对应的 个混合矩阵
列向量估计值；估计每一跳对应的载频频率，用 表示第l跳对应的
个频率估计值，计算公式如下：
根据估计得到的归一化混合矩阵列向量估计时频域跳频源信号，具体如下：对所有采样时刻索引p判断该时刻索引属于哪一跳，具体方法为：如果 则表
示时刻p属于第l跳；如果 则表示时刻p属于第1跳；
对第l(l＝1,2,…)跳的所有时刻pl，估计该跳各跳频源信号的时频域数据，计算公式如下：
一种地质建造的检测系统
技术领域
背景技术
发明内容
为系统误差造成的误差项； 为随机噪声，假定tk-1、
tk、tk+1时刻的噪声互不相关的零均值白噪声，则 为均值为零，协方差矩阵为
2 2 2
RA＝a RA(k-1)+b RA(k)+c RA(k+1)的白噪声，而a、b、c、分别为
且a+b+c＝1。
幅值小于门限ε的值置0，得到 门限ε的设定可根据接收信号的平均能
量来确定；找出p时刻(p＝0,1,2,…P-1)非零的时频域数据，用 表
示，其中 表示p时刻时频响应 非0时对应的频率索引，对这些
非零数据归一化预处理，得到预处理后的向量b(p,q)＝[b1(p,q),b2(p,q),…,bM(p,q)]T，其中
即
向量 具体公式为：
的 个频率估计值，计算公式如下：
具体实施方式
为系统误差造成的误差项； 为随机噪声，假定tk-1、tk、
tk+1时刻的噪声互不相关的零均值白噪声，则 为均值为零，协方差矩阵为RA＝a2R A (k -1)+ b2R A (k) +c 2RA (k+1) 的白 噪声 ，而a 、b、c 、分别 为且a+b+c＝1。
幅值小于门限ε的值置0，得到 门限ε的设定可根据接收信号的平均能
量来确定；找出p时刻(p＝0,1,2,…P-1)非零的时频域数据，用
表示，其中 表示p时刻时频响应 非0时对应的频率索引，对
这些非零数据归一化预处理，得到预处理后的向量b(p,q)＝[b1(p,q),b2(p,q),…,bM(p,q)]T，其中
到源信号个数的估计 即
向量 具体公式为：
的 个频率估计值，计算公式如下：
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