强干扰信号下微弱信号测量方法的研究

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1、毕业设计中文题目:强干扰信号下微弱信号测量方法的研究英文题目:StudyonWeakSignalDetectioninStrongInterference学生姓名系别机电工程系专业班级指导教师成绩评定2013年06月38目录1引言11.1课题研究的目的及意义11.2研究现状及发展趋势11.3主要测量方法12微弱信号测量方法32.1自相关测量方法与信号的相关分析32.1.1自相关测量方法32.1.2信号的相关分析32.2多重自相关法52.3双谱估计理论及算法63仿真结果64结论10参考文献12致谢13附录1：相关英文文献14附录2：英文文献中文译文243838摘　　

2、要本文阐述了在强噪声下微弱信号的测量方法。研究了自相关方法，多重相关方法和双谱估计理论方法检测微弱信号。比较各种检测方法的优缺点并介绍了这些检测方法的算法及它们的特点。测量方面主要包括信号的频率、相位、幅值的测量。最后，利用MATLAB仿真软件进行仿真并比较各种方法的仿真结果。结果表明：与自相关方法和多重相关方法相比，在检测强噪声背景下测量微弱信号方面，双谱估计方法能最有效的测量出微弱信号。它对噪声的抑制能力比其他两种方法更强。关键词:信号检测;微弱信号;自相关;多重相关;双谱估计38ABSTRACTSeveralweaksignaldetectionmethod

3、sarepresentedinthispaper,suchasautocorrelation,multi-layerautocorrelationandbi-spectrumestimation.Prosandconsindifferentmethodswerecomparedinthispaper.Variousmethodsofalgorithmandcharacteristicswereintroduced.Measurementsincludesignalfrequency,phaseandamplitudemeasurements.Atlast,simu

4、lationismadebyusingMatlabandtheresultsarecomparedamongeachmeans.Simulationresultsshowthatbi-spectrumestimationcanrestrainnoisestronglyanddetectweaksignaleffectively.Keywords:SignalDetection;WeakSignal;AutoCorrelation;Multi-layerAutocorrelation;Bi-spectrumEstimation38强干扰信号下微弱信号测量方法的研究赵

5、晶婕（天津农学院机电工程系）1引言在机械工程领域信号检测中往往伴随着强噪声，在强噪声背景下微弱信号的检测与提取都是一个不可避免的难题。因而，在淹没在强噪声背景中的微弱信号，运用电子学和近代信号处理手段抑制噪声，进而从噪声中提取和恢复有用的微弱信号，这是十分必要的。1.1课题研究的目的及意义微弱信号检测这门新兴的科学技术学科，其应用范围遍及光学、电学、磁学、声学、力学、医学、材料等领域。微弱信号检测技术是利用电子学、信息论、计算机及物理学的方法，分析噪声的成因和产生与变化规律，探究目标信号的特点与相关性，测量被噪声干扰的微弱有用信号，应用前沿的技术与方法提高测量系统

6、中输出信号的信噪比，从而提取目标信号。微弱信号测量所针对的检测对象，是用常规和传统方法不能检测到的微弱量。对它的研究是发展高新技术，探索及发现新的自然规则的重要手段，对推动相关领域的发展具有重要的应用价值[1]。1.2研究现状及发展趋势目前，微弱信号检测技术的原理、方法已经成为很多领域中进行现代科学技术研究不可缺少的手段。所以，目前检测技术研究领域的前沿问题就是研究微弱信号测量的理论，对微弱信号测量技术方法的探究，测量微弱信号设备的研制与创新[2]。1.3主要测量方法（1）锁相放大器微弱信号检测常规的微弱信号测量方法根据信号本身的特点不同，通常有三种方法：一是降低

7、传感器的固有噪声，同时将放大器的固有噪声也降低；尽量提高两者的其信噪比；二是研制如锁相放大器类似的，满足微弱信号测量原理并能有效测出目标信号的设备；三是利用微弱信号测量技术，应用各种不同手段提取目标信号，在此步骤中，由于锁相放大器的中心频率稳定，通频带窄，品质因数高等特性，它得到了广泛地应用[3]。较为通用，速度快的模拟锁相放大器参数的稳定性和灵活性较差，38而且常要转换电路，例如：与微处理器通信时；传统数字锁相放大器进行高速采样时通常使用高速APDC，然后在进行锁相运算时应用复杂的算法，这一过程对微处理器速度的要求比较高[4]。现在，将模拟处理方法和数字处理方法

8、创新的结合