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1、强白噪声干扰周期信号的有效值测量第19卷第6期9■28?电子测量与仪器JOURNALOFELECTRONICMEASUREMENTAND1NSMENTf.l9lV0.62005年12月强白噪声干扰周期信号的有效值测量蒋毅古天祥(电子科技大学自动化学院，四川成都610054)摘要:受噪声干扰的周期信号是信息处理，科学实验中常见的信号,常常需要测量其有效值，本文深入分析了强H色干扰周期信号的自相关特点,提出首先对信号进行过采样，利用相干检波的方法提高信噪比，再使用自相关法精确检测信号周期，从而进一步测量周期信号的有效值,文中定性地分析了该方法产生误差的原因及谋差的影响.方法的有效性通过计算机仿真得
2、到了证实.关键词:白噪声;过采样;相干检波;自相关EffectiveValueTestofaSinusoidSignalDisturbedbyWhiteNoiseJiangYiGuTianxiang(DeptofAutomation,UESTCofChinaSiChuanChengDu610054)Abstract:Periodsignaldisturbedbywhitenoiseisoftenmetininformationpr〜,essingofnidar,sonar,eommunica——tionaadautomationorinscienceexperiments.Itisnecess
3、arytome〜ureitseffectivevalue.Thispaperanalyzedtheselfcorrelationcharactersofasinusoidsignaldisturbedbywhitenoisedeeply,basedonit,purposesanewwayofmeasur一ingaperiodsignaleffectivevalueJtistoovei,一samplethesignal,firstly,thentousemethodofdisturbancedemodula一tiontoimproveitssignalnoiseratioofthedigital
4、signalandtousemethodofself一—correlationtomeasuresignalperi—odaccurately,more,tome〜urethesignaleffectivevalue.ThecauseofelToranditseffectareanalyzedqualitativelybythemethod.Themeasurementmeansiseffectiveandisdemonstratedbyacomputersimulation.Keywords:whitenoise;over一sampling;disturbancedemodulation;s
5、elf—correlation.1引言在雷达，声纳，无线通讯，图像处理，自动控制中，信息的传递与处理是其中的关键问题•在实际工作中，常常需要与周期信号打交道,了解和捕捉周期信号屮所包含的有用信息，其屮就涉及到周期信号精确值的测量问题•周期信号精确值的测量常用的方法是整周期采样，这在许多义献中均有报道【.要实现整周期采样，周期的检测是?项必可少的工作.然而，信号在传递过程中不可避免地要受到各种干扰;如何从下扰信号屮榆测有用信号，对于一个未知周期信号来说，这足一项相当重要的工作•木文深入讨论了强白色于扰正弦信号的有效值测畫.本文于2004年3月收到.蒋毅:博士研究生;古天样:教授，博导.2基本原理
6、个强干扰未知周期信号，其有效值测量面临两大问题:一是周期的确定，二是有用信号的提取.个已知周期信号，可以通过窄带滤波器滤波，提高信噪比，检测岀有用信号;对一个未受到干扰的正弦信号,可以采用过零点检测或锁相环来提取周期，再进行相应参量的测量•但对周期未知的强干扰信号,这些方法却不可行.2」信号采样般情况，信号的周期足已知的•可以没计一个特殊的滤波器检测信号,利用特殊的采样周期，实现信号的同步或准同步采样•这里由于这一条件的不满足，-•般性在线频率榆测又存在汁算上困难，因此第6期强白噪声干扰周期信号的有效值测量?29?采用高速过采样一AD/A转换器来实现数据采集,但需满足采样周期<<T
7、(T为信号周期).2.2强干扰周期信号的周期提取设研究的信号为:s(n)=(n)+”(n),它由TM的周期信号(n)和强白色噪声”(小复合而成，是一个功率信号，其相关函数为：(m)-lim[X(n)+u(n)J?■[x(n+m)+u(n+m)
8、=rH(m)+rxu(m)+rug(m)+ru(m)其中(m),r()是(n)和〃,(n)的互相关函数;一般噪声是随机的,和信号(n)应无相关，因此这两项的
