周逢道+韓思雨+綦振偉+李剛+孫彩堂

摘 要：針對淺地表頻域電磁探測對接收信號采集、傳輸和現(xiàn)場高效處理的要求，提出基于FPGA+DSP的淺地表頻域電磁探測數(shù)字處理系統(tǒng).在FPGA中實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、控制和傳輸FIFO（First Input First Output）模塊，采用新式通用并行端口UPP（Universal Parallel Port）實現(xiàn)大數(shù)據(jù)傳輸，基于TMS320C6748平臺，采用正交鎖定放大方法，設(shè)計高效率數(shù)據(jù)處理算法，利用上位機(jī)軟件通過RJ45網(wǎng)口對系統(tǒng)進(jìn)行控制并顯示結(jié)果.實測結(jié)果表明：該架構(gòu)數(shù)字處理系統(tǒng)，對不同金屬有著較強探測能力，加快了數(shù)據(jù)傳輸速率，縮短了系統(tǒng)工作時間，提高了工作效率.

關(guān)鍵詞：淺地表頻域電磁探測；數(shù)字處理；FPGA+DSP；正交鎖定放大

中圖分類號：TH763 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-2974（2016）10-0094-08

Abstract：To meet the requirements of acquisition， transport and spot efficient processing of the received signal in shallow surface frequency-domain electromagnetic detection， a digital processing system for shallow surface frequency-domain electromagnetic detection based on FPGA+DSP was proposed. Data acquisition， control， and transmission FIFO module were compiled in FPGA. New universal parallel port UPP was used to achieve high data transfer. Efficient data processing algorithm was written with orthogonal lock-in amplification method based on TMS320C6748. The system was controlled and the results were displayed with PC software through the RJ45 network port. Test results have shown that the digital processing system of the proposed architecture for different metals has a strong ability of discovery. Data transmission rate is accelerated， system working time is shortened and work efficiency is improved.

Key words：shallow surface frequency-domain electromagnetic detection； digital processing； FPGA+DSP； orthogonal lock-in amplification

淺地表頻域電磁探測是通過發(fā)射線圈向地下發(fā)射不同頻率電磁波建立一次場，接收線圈采集地下異常體激發(fā)產(chǎn)生的二次場，獲得地下介質(zhì)電磁特性的一種方法，是解決城市施工建設(shè)，工程地質(zhì)調(diào)查，軍事探測中常常出現(xiàn)誤破壞和安全隱患的重要手段.為了提高探測效率，探測平臺往往需要快速移動并設(shè)置多通道接收大量數(shù)據(jù)，要求數(shù)字處理系統(tǒng)能夠采集有效數(shù)字信息，快速傳輸數(shù)據(jù)并現(xiàn)場高效處理，對經(jīng)過區(qū)域的地下介質(zhì)電磁特性進(jìn)行初步判斷和顯示[1-6].因此，數(shù)字處理系統(tǒng)是淺地表頻域電磁探測儀器的核心技術(shù)之一，其硬件結(jié)構(gòu)和處理算法將直接影響整個儀器系統(tǒng)的效率和性能.所以，研究一種高效的淺地表頻域電磁探測數(shù)字處理系統(tǒng)具有很大的研究意義.

現(xiàn)在國外比較著名的產(chǎn)品有美國Geophex公司的GEM系列頻域電磁探測儀，其數(shù)字處理系統(tǒng)架構(gòu)為分離式結(jié)構(gòu)，探測數(shù)據(jù)需要存儲在機(jī)器上，探測完成后傳到計算機(jī)進(jìn)行處理顯示，不適用于要求實時處理顯示的場合[4-8].而國內(nèi)淺地表的電磁探測領(lǐng)域尚處于研究初期，吉林大學(xué)研制了一款寬頻電磁探測設(shè)備，其數(shù)字處理系統(tǒng)架構(gòu)為FPGA（Field-Programmable Gate Array）+單片機(jī)，上位機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和結(jié)果顯示，上位機(jī)實時處理數(shù)據(jù)占用大量CPU資源，效率不高，亟待改善[7].

為了實現(xiàn)淺地表頻域電磁探測接收信號的采集、快速傳輸和現(xiàn)場高效處理，縮短系統(tǒng)工作時間.本文提出了基于FPGA+DSP的淺地表頻域電磁探測數(shù)字處理系統(tǒng)設(shè)計方案，通過設(shè)計FPGA采集傳輸方案、DSP高效率數(shù)據(jù)處理方案和友好交互的上位機(jī)控制軟件來實現(xiàn)系統(tǒng)功能.

1 總體設(shè)計

圖1所示為系統(tǒng)的整體框圖.本數(shù)字處理系統(tǒng)由FPGA采集傳輸單元、DSP數(shù)據(jù)處理單元和上位機(jī)控制顯示單元3部分組成.FPGA內(nèi)部發(fā)射控制模塊產(chǎn)生數(shù)字驅(qū)動信號驅(qū)動發(fā)射電路在發(fā)射線圈中建立一次場，地下目標(biāo)體產(chǎn)生渦流反射二次場，接收線圈與其耦合產(chǎn)生接收系統(tǒng)輸入信號.通過FPGA采集傳輸單元控制模擬電路5個通道采集輸入信號的數(shù)字量，采用新一代大數(shù)據(jù)傳輸總線UPP快速傳輸數(shù)據(jù)，再經(jīng)過DSP數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行算法處理，上位機(jī)通過RJ45網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行采集控制和有效信息顯示，RS232串口作為調(diào)試和備用數(shù)據(jù)通道.

2 FPGA采集傳輸單元設(shè)計

2.1 FPGA內(nèi)部模塊設(shè)計

本設(shè)計FPGA硬件平臺采用ALTERA公司的EP3C40Q240系列，它具有大量的邏輯單元，可反復(fù)擦寫，實時校正，在邏輯時序編程方面具有很大的靈活性[9].如圖2所示，使用VHDL語言和原理圖相結(jié)合的方式在QuartusII軟件中構(gòu)建FPGA內(nèi)部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、同步協(xié)調(diào)模塊、發(fā)射控制模塊、譯碼電路模塊和FIFO模塊.A為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志，B和C為同步信號，D為控制采集信號.

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊通過I2S（Inter-IC Sound）總線和MCLK將模擬電路中ADC轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號進(jìn)行提取，把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行的32位數(shù)據(jù)，并提供給FIFO模塊，同時產(chǎn)生轉(zhuǎn)換結(jié)束信號給同步協(xié)調(diào)模塊.MCLK為FPGA主時鐘經(jīng)過倍頻和分頻得到的ADC采樣頻率控制信號，當(dāng)采樣率為384 kHz時，MCLK為49.125 MHz.I2S總線為飛利浦公司制定的一種專門用于數(shù)字音頻視頻信號傳輸?shù)目偩€標(biāo)準(zhǔn)，由3條信號線組成：幀時鐘信號線LRCK、位時鐘信號線BCLK和數(shù)據(jù)輸出信號線SDATA.在MCLK的驅(qū)動下，當(dāng)LRCK為高電平時，ADC輸出左通道數(shù)據(jù)，為低電平時，ADC輸出右通道數(shù)據(jù)；當(dāng)BCLK為上升沿時，32位采樣數(shù)據(jù)就會按照從高位到低位順序逐位出現(xiàn)在SDATA上，供FPGA讀取[7].

在淺地表頻域電磁探測中，采集信號的相位信息是采集結(jié)果中非常重要的信息，發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)需要在操作者發(fā)出采集指令后同一時刻開始工作，因此具備同步功能的同步協(xié)調(diào)模塊至關(guān)重要.當(dāng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志和控制采集信號都使能時，同步信號使能發(fā)射和FIFO同時進(jìn)行工作.在需要幾套系統(tǒng)同時工作時，可指定一套系統(tǒng)為主系統(tǒng)，其他系統(tǒng)為從系統(tǒng)，主系統(tǒng)的DSP通過拓展控制接口控制從系統(tǒng)的FPGA同步協(xié)調(diào)模塊來使所有系統(tǒng)同步工作[7-8].

發(fā)射控制模塊根據(jù)設(shè)定的頻率，在同步信號使能情況下輸出對應(yīng)頻率方波信號，驅(qū)動發(fā)射系統(tǒng)中的橋路工作.譯碼電路模塊的輸入為來自DSP的8根控制信號總線，模塊負(fù)責(zé)對不同控制編碼進(jìn)行譯碼，來實現(xiàn)上位機(jī)的具體功能.

2.2 大數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計

淺地表頻域電磁探測儀器在很多應(yīng)用場合下需要進(jìn)行實時數(shù)據(jù)處理，并得到初步結(jié)果供現(xiàn)場判定.本設(shè)計中，AD的采樣頻率很高，再加上多通道采集，使得數(shù)據(jù)傳輸速率很大，如式（1）所示：

式中：Q為每秒數(shù)據(jù)流量；fs為AD采樣率；bits為AD的位數(shù)；ch為通道個數(shù).由式（1）可知數(shù)據(jù)傳輸速率很大，一般的串口傳輸無法達(dá)到該速率.

所以本系統(tǒng)需要設(shè)計大數(shù)據(jù)傳輸方案，F(xiàn)PGA與DSP的大數(shù)據(jù)傳輸有常用的EMIFA即外部存儲器接口，也有最近幾年TI才推出的UPP即通用并行接口.EMIFA有地址線和數(shù)據(jù)線，片選信號，讀寫使能信號；而UPP只有兩個數(shù)據(jù)通道，沒有地址線的概念，是通過START/ENABLE/WAIT/CLOCK信號控制數(shù)據(jù)的傳輸和同步.所以，一般使用UPP都是在FPGA里生成一個FIFO，DSP通過UPP接口連續(xù)的讀取FIFO里的數(shù)據(jù)，而不像EMIFA那樣，F(xiàn)PGA中需要建立多個狀態(tài)寄存器和存儲器，先要發(fā)送地址信號然后讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù).所以UPP的通訊速率要比EMIFA高很多.當(dāng)DSP的CPU頻率為456 MHz時，UPP時鐘可以達(dá)到114 MHz，使用上升沿和下降沿均鎖存數(shù)據(jù)的話傳輸速率可以達(dá)到228 MB/s，而EMIFA的時鐘最高為148 MHz[10].基于以上分析，本設(shè)計采用UPP作為大數(shù)據(jù)傳輸方式，如圖3所示，包括FPGA內(nèi)部FIFO模塊和UPP模塊兩部分.

FIFO模塊即先入先出隊列，包括數(shù)據(jù)拆分模塊、數(shù)據(jù)寫入模塊、存儲模塊和數(shù)據(jù)讀取模塊.由于UPP數(shù)據(jù)總線為16位，所以數(shù)據(jù)拆分模塊負(fù)責(zé)在同步信號使能下，將32位采集數(shù)據(jù)拆分為高16位和低16位以方便傳輸，并給定每個16位數(shù)據(jù)包的寫信號；數(shù)據(jù)寫入模塊采用狀態(tài)機(jī)的方式在數(shù)據(jù)寫信號上升沿到來時，讀取16位數(shù)據(jù)，并按照給定數(shù)據(jù)存儲地址寫入存儲模塊中，當(dāng)數(shù)據(jù)存儲滿時給讀取模塊FULL標(biāo)志；存儲模塊利用QuartusII中MegaWizard Plug-In Manager提供的雙口RAM宏模塊完成，存儲整周期5個通道數(shù)據(jù)，RAM的位寬為16位，RAM總大小為32 kB；數(shù)據(jù)讀取模塊同樣采用狀態(tài)機(jī)方式在接收到FULL標(biāo)志后，給定存儲器數(shù)據(jù)地址，讀取整個存儲器的數(shù)據(jù)送到16位UPP數(shù)據(jù)總線并產(chǎn)生UPP控制信號START，ENABLE，CLOCK，DSP接收模式下單倍數(shù)據(jù)率的UPP通道信號時序如圖4所示.

3 DSP高效數(shù)據(jù)處理單元設(shè)計

本設(shè)計DSP平臺采用美國德州儀器（TI）公司最新推出的TMS320C6748，它是具有眾多連接選項與浮點功能的全新高性能處理器，也是業(yè)界功耗最低的浮點數(shù)字信號處理器為420 mW，可充分滿足高能效、連通性設(shè)計對高集成度外設(shè)、更低熱量耗散以及更長電池使用壽命的需求[11].為達(dá)到硬件最快處理速度，本設(shè)計DSP的CPU工作頻率為456 MHz，采用C語言在CCS軟件中編寫數(shù)據(jù)處理算法.

圖5所示為DSP數(shù)據(jù)處理軟件流程圖，通過RJ45網(wǎng)口接收上位機(jī)控制指令，分為兩種指令模式：標(biāo)定模式和正式采集模式.標(biāo)定模式又分為通道相位標(biāo)定模式、背景場標(biāo)定模式和土壤相位標(biāo)定模式.本數(shù)據(jù)處理算法基于正交鎖定放大方法，它是頻率域電磁法中重要的頻率信息提取方法，其原理是：已知發(fā)射頻率，所以二次場的主要頻率成分已知，使用同頻率的正交參考信號對二次場信號進(jìn)行I，Q分量的提取來獲得異常體頻率特性[12].

FPGA控制發(fā)射電路向發(fā)射線圈發(fā)送方波激勵信號vT，其傅里葉展開式如式（2）所示：

4 上位機(jī)控制顯示單元設(shè)計

本系統(tǒng)的上位機(jī)控制顯示單元軟件采用C++語言在Microsoft Visual Studio 2010軟件中通過MFC編寫實現(xiàn)[13-14]，圖7所示為上位機(jī)軟件流程圖.控制功能主要包括檢測設(shè)置、標(biāo)定模式和正式采集模式3個功能.檢測設(shè)置功能包括檢測網(wǎng)絡(luò)接口、標(biāo)定參數(shù)設(shè)置和采集參數(shù)設(shè)置；標(biāo)定模式功能包括通道相位標(biāo)定、背景場標(biāo)定和土壤相位標(biāo)定；正式采集模式包括開始采集和停止采集.顯示功能通過OCX繪圖軟件TeeChart實時描繪I，Q曲線圖.

5 實驗結(jié)果

5.1 金屬異常反應(yīng)測試

本系統(tǒng)主要是針對吉林大學(xué)研制的寬頻電磁探測設(shè)備數(shù)字處理系統(tǒng)（以下稱原系統(tǒng)）存在的數(shù)據(jù)傳輸速度較慢、上位機(jī)實時處理數(shù)據(jù)占用大量CPU資源，效率不高等缺點進(jìn)行的升級優(yōu)化[15-17].

在吉林大學(xué)野外環(huán)境測試室模擬野外探測環(huán)境進(jìn)行金屬異常反應(yīng)測試，用原系統(tǒng)和本系統(tǒng)分別測試無金屬異常體情況和幾種質(zhì)量為0.2 g的生活常見金屬樣品：易拉罐拉環(huán)、1角硬幣和銅箔，金屬掩埋于沙土下1 cm，探測線圈距離地表5 cm，測試頻點為2～96 kHz共20個頻點，圖8（a）～（h）為探測結(jié)果的I，Q曲線[18-20].

從圖8結(jié)果可以對比出，不同金屬樣品頻率曲線差異明顯，本系統(tǒng)比原系統(tǒng)曲線幅度更大，對不同金屬異常體有著較強的發(fā)現(xiàn)能力，為后續(xù)的辨識工作打下了堅實基礎(chǔ).

5.2 金屬探測靈敏度測試

用原系統(tǒng)和本系統(tǒng)對常見的鋼珠進(jìn)行靈敏度實驗，均掩埋于沙土下1 cm，探測距離為探測線圈距離地表距離.測試結(jié)果如表1所示.

由表1可知，本系統(tǒng)比原系統(tǒng)探得率有所提高，當(dāng)探測距離一定時，金屬樣品質(zhì)量越大，探測效果越好，探得率越高；當(dāng)金屬樣品質(zhì)量一定時，探測距離越小，探測效果越好，探得率越高.

5.3 系統(tǒng)主要優(yōu)化特性對比

本系統(tǒng)相比于原系統(tǒng)的主要優(yōu)化特性對比如表2所示.原系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速度為FPGA經(jīng)單片機(jī)向上位機(jī)的傳輸速度，本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速度為FPGA向DSP的傳輸速度，處理時間為開始采集到結(jié)果顯示的時間，包括信號采集、傳輸和處理的時間.

由表2可知，本設(shè)計提出的基于FPGA+DSP的淺地表頻域電磁探測數(shù)字處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸速率提高了9.5倍，數(shù)據(jù)處理時間縮短了68.75%.

6 結(jié) 論

1）在淺地表頻域電磁探測數(shù)字處理系統(tǒng)中采用FPGA+DSP架構(gòu)，與原有FPGA+單片機(jī)架構(gòu)相比，數(shù)據(jù)處理平臺由上位機(jī)改為DSP，減輕了上位機(jī)CPU負(fù)擔(dān)，系統(tǒng)工作時間縮短了68.75%，便于現(xiàn)場高效應(yīng)用.

2）FPGA與DSP間采用新一代大數(shù)據(jù)傳輸總線UPP，其數(shù)據(jù)傳輸速率比原有單片機(jī)的傳輸方式提高了9.5倍.

3）基于正交鎖定放大技術(shù)的數(shù)據(jù)處理算法對采集信息進(jìn)行了有效的處理并提取對應(yīng)的I，Q分量.實驗證明應(yīng)用于新架構(gòu)的算法對不同金屬有著較強的發(fā)現(xiàn)能力，對一定范圍內(nèi)不同質(zhì)量和探測深度的金屬異常體探得率較高，可用于一定深度金屬異常體的淺地表電磁探測.

參考文獻(xiàn)

[1] 劉奇元，于德介，王翠亭，等. 基于DSP的磨削表面粗糙度在線監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)[J]. 湖南大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2015，42（8）： 1-7.

LIU Qi-yuan， YU De-jie， WANG Cui-ting， et al. Development of the online measuring system of grinding surface roughness based on DSP[J]. Journal of Hunan University： Natural Sciences， 2015， 42（8）： 1-7. （In Chinese）

[2] 張文秀，林君，劉立超，等. 分布式電磁探測寬頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報：工學(xué)版，2012，42（6）：1426-1431.

ZHANG Wen-xiu， LIN Jun， LIU Li-chao， et al. Design and implementation of broadband data acquisition system for distributed electromagnetic exploration [J]. Journal of Jilin University： Engineering and Technology Edition， 2012， 42（6）： 1426-1431. （In Chinese）

[3] GRIMM R E. Low-frequency electromagnetic methods for planetary subsurface exploration[C]//2013 IEEE Aerospace Conference，AERO2013.Big Sky，Montana United States：IEEE Computer Society， 2013： 1-9.

[4] WANG Shi-bin， CHEN Xue-feng， WANG Yan，et al. Nonlinear squeezing time-frequency transform for weak signal detection [J]. Signal Processing， 2015，113（8）：195-210.

[5] 張赫.寬頻帶低頻連續(xù)波電磁法儀器的研制[D].長春：吉林大學(xué)儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院，2012：1-5.

ZHANG He .Development of broadband low-frequency continous-wave electronmagnetic method instruments [D].Changchun： College of Instrumentation and Electrical Engineering， Jilin University， 2012：1-5. （In Chinese）

[6] SVATOS J，VEDRAL J，F(xiàn)EXA P. Metal detector excited by frequency-swept signal [J]. Metrology and Measurement Systems， 2011， 18（1）： 57-67.

[7] 丁凱來.淺地表電磁探測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].長春：吉林大學(xué)儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院，2015：17-23.

DING Kai-lai. Research on key techniques of shallow surface electromagnetic detection system [D].Changchun： College of Instrumentation and Electrical Engineering， Jilin University， 2015：17-23. （In Chinese）

[8] 劉立超.網(wǎng)絡(luò)化可控源音頻大地電磁法接收系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].長春：吉林大學(xué)儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院，2014：17-26.

LIU Li-chao. Research on key techniques of networked receiver for controlled source audio-frequency magnetotelluric method [D].Changchun： College of Instrumentation and Electrical Engineering， Jilin University， 2014：17-26. （In Chinese）

[9] 陳欣波，陳欣，陳智敏，等. Altera FPGA工程師成長手冊[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012：106-148.

CHEN Xin-bo， CHEN Xin，CHEN Zhi-min，et al. Growing manual of Altera FPGA engineer [M]. Beijing： Tsinghua University Press， 2012：106-148. （In Chinese）

[10]SHUBITIDZE F，F(xiàn)ERNANDEZ J P， BARROWES B E，et al. The orthonormalized volume magnetic source model for discrimination of unexploded ordnance [J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing， 2014，（52）8： 4658-4670.

[11]董言治，婁樹理，劉松濤.TMS320C6000系列DSP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014：1-20.

DONG Yan-zhi， LOU Shu-li， LIU Song-tao. Structural principle and application guide of TMS320C6000 DSP [M]. Beijing： Tsinghua University Press， 2014：1-20. （In Chinese）

[12]高晉占.微弱信號檢測[M].2版.北京：清華大學(xué)出版社，2011：171-214.

GAO Jin-zhan. Weak signal detection [M]. 2nd ed. Beijing： Tsinghua University Press， 2011： 171-214. （In Chinese）

[13]仇谷峰，張京，曹黎明.基于Visual C++的MFC編程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2015：85-115.

QIU Gu-feng， ZHANG Jing， CAO Li-ming. MFC programming based on visual C++ [M]. Beijing： Tsinghua University Press， 2015：85-115. （In Chinese）

[14]譚浩強. C程序設(shè)計[M].4版.北京：清華大學(xué)出版社，2010：37-82.

TAN Hao-qiang. C programming [M].4th ed. Beijing： Tsinghua University Press， 2010：37-82. （In Chinese）

[15]周逢道，王金玉，唐紅忠，等. 近地表電磁探測多頻數(shù)字驅(qū)動信號產(chǎn)生技術(shù)[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報：工學(xué)版，2013，43（3）： 682-687.

ZHOU Feng-dao， WANG Jin-yu， TANG Hong-zhong， et al. Multi-frequency digital drive signal generation technology in near surface electromagnetic detection domain [J]. Journal of Jilin University： Engineering and Technology Edition， 2013， 43（3）： 682-687. （In Chinese）

[16]SVATOS J，VEDRAL J，F(xiàn)EXA P. Metal detector excited by frequency-swept signal[J].Metrology and Measurement Systems， 2011， 18（1）： 57-67.

[17]陳健.寬頻帶時頻電磁接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].長春： 吉林大學(xué)儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院，2012：1-20.

CHEN Jian .Research on key techniques of broadband time-frequency electromagnetic receiver [D].Changchun： College of Instrumentation and Electrical Engineering， Jilin University， 2012：1-20. （In Chinese）

[18]WANG Jie， YANG Lu， GAO Long， et al. Current progress on weak signal detection[C]//Quality， Reliability， Risk， Maintenance， and Safety Engineering （QR2MSE）.Chengdu， China： IEEE Computer Society， 2013： 1812-1818.

[19]ABBIE T，WATNI K， PAUL S L.Weak-signal iterative holography [J].Applied Optics， 2015，54（10）：2615-2619.

[20]SHEVLYAKOV G， SHIN V， EE S，et al. Asymptotically stable detection of a weak signal[J]. International Journal of Adaptive Control and Signal Processing， 2014， 28（9）： 848-858.