法，其特征在于，所述向待辨识系统输入所述输入信号，采 集所述待辨识系统输出的输出信号，包括： 向所述待辨识系统输入所述输入信号，并W同步方式或异步方式采集所述待辨识系统 输出的输出信号； 对应地，所述对所述参考信号、所述输入信号和所述输出信号应用互相关理论，获取所 述待辨识系统的频率响应函数，包括： 当W所述异步方式采集所述输出信号时，根据所述输出信号的互功率谱和所述输入信 号的互功率谱，获取所述待辨识系统的频率响应函数，所述频率响应函数包含幅度谱； 当W所述同步方式采集所述输出信号时，根据所述输出信号的互功率谱和所述输入信 号的互功率谱，获取所述待辨识系统的频率响应函数，所述频率响应函数包括相位谱和幅 度谱，W及通过如下公式（2)，获取所述待辨识系统频率响应函数的相位谱；
其中，在公式（2)中，mod为模运算符，界C 为频率《对应的所述输出信号的互功 率谱的相位，梦为频率《对应的所述输入信号的互功率谱的相位，为所述待辨 识系统频率响应函数的相位谱。
5. 根据权利要求1-4任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述获取所述待辨识 系统的频率响应函数之后，还包括： 当所述待辨识系统为待探测大地系统时，对所述频率响应函数进行反演计算，获取所 述待探测大地系统的地电断面，W及根据所述频率响应函数计算所述待探测大地系统的电 磁勘探参数，所述电磁勘探参数包括阶跃响应、复电阻率、百分比频率效应和晚期视电阻 率。
6. -种获取待辨识系统频率响应函数的装置，其特征在于，所述装置包括： 生成模块，用于通过时钟信号触发线性反馈移位寄存器生成输入信号，按照所述输入 信号的时间序列周期和采样率触发软件程序生成参考信号，所述输入信号和所述参考信号 均为逆重复M序列且周期相同均为工频周期的偶数倍； 采集模块，用于向待辨识系统输入所述输入信号，采集所述待辨识系统输出的输出信 号； 获取模块，用于对所述参考信号、所述输入信号和所述输出信号应用互相关理论，获取 所述待辨识系统的频率响应函数。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括： 循环互相关单元，用于将所述输出信号及所述输入信号分别与所述参考信号进行循 环互相关，得到所述输出信号对应的互相关时间序列及所述输入信号对应的互相关时间序 列； 快速傅立叶变换单元，用于对所述输出信号对应的互相关时间序列及所述输入信号对 应的互相关时间序列分别进行快速傅立叶变换，得到所述输出信号的互功率谱及所述输入 信号的互功率谱； 第一获取单元，用于根据所述输出信号的互功率谱及所述输入信号的互功率谱，获取 所述待辨识系统的频率响应函数。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一获取单元包括： 获取子单元，用于从所述输出信号的互功率谱中获取输出谱线峰值及其对应的频率 值，W及从所述输入信号的互功率谱中获取输入谱线峰值及其对应的频率值； 计算子单元，用于从所述获取的输出谱线峰值和所述获取的输入谱线峰值中筛选出频 率值相同的输出谱线峰值和输入谱线峰值，并通过如下公式（1)计算所述频率值相同的输 出谱线峰值与输入谱线峰值之间的比值，得到所述待辨识系统的频率响应函数；
其中，在公式（1)中，《为频率值，尽（W)为频率值《对应的输出谱线峰值，与,.(0)为 频率值《对应的输入谱线峰值，H(?)为所述待辨识系统的频率响应函数。
9. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述采集模块，用于向所述待辨识系统输 入所述输入信号，并W同步方式或异步方式采集所述待辨识系统输出的输出信号； 对应地，所述获取模块包括： 第二获取单元，用于当W所述异步方式采集所述输出信号时，根据所述输出信号的互 功率谱和所述输入信号的互功率谱，获取所述待辨识系统的频率响应函数，所述频率响应 函数包含幅度谱； 第=获取单元，用于当W所述同步方式采集所述输出信号时，根据所述输出信号的互 功率谱和所述输入信号的互功率谱，获取所述待辨识系统的频率响应函数，所述频率响应 函数包括相位谱和幅度谱，W及通过如下公式（2)，获取所述待辨识系统频率响应函数的相 位谱；
其中，在公式（2)中，mod为模运算符，界f>0)为频率《对应的所述输出信号的互功 率谱的相位，为频率《对应的所述输入信号的互功率谱的相位，为所述待辨 识系统频率响应函数的相位谱。
10. 根据权利要求6-9任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 计算模块，用于当所述待辨识系统为待探测大地系统时，对所述频率响应函数进行反 演计算，获取所述待探测大地系统的地电断面，W及根据所述频率响应函数计算所述待探 测大地系统的电磁勘探参数，所述电磁勘探参数包括阶跃响应、复电阻率、百分比频率效应 和晚期视电阻率。
【专利摘要】本发明提供一种获取待辨识系统频率响应函数的方法及装置。该方法包括：通过时钟信号触发线性反馈移位寄存器生成输入信号，按照输入信号的时间序列周期和采样率触发软件程序生成参考信号，输入信号和参考信号均为逆重复M序列且周期为工频周期的偶数倍；向待辨识系统输入输入信号，采集待辨识系统输出的输出信号；对参考信号、输入信号和输出信号应用互相关理论，获取待辨识系统的频率响应函数。由于输入信号为多周期逆重复M序列，其频谱包含多个离散频率避免依次输入多个单频率信号，提高获取频率响应函数的效率。由于增加了参考信号，使得获取频率响应函数的辨识精度很高，输入信号和参考信号的周期为工频周期的偶数倍，能有效压制工频干扰。
【IPC分类】G06F17-50
【公开号】CN104794313
【申请号】CN201510253306
【发明人】罗维斌, 李梅
【申请人】甘肃省有色地质调查院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年5月18日