基于时频预处理的信号检测仿真研究-论文.pdf

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1、CommunicationsTechnology·通信技术基于时频预处理的信号检测仿真研究文／杨凤英任志刚度，然后再进行线性扫频干扰Wigner-Ville分布(SNR=3)时频分析法逐渐成为信号分检验。析的强有力工具，特别是处理频谱随时间变化的非平稳信号。本2时频预处理文以无线通信系统接收机为例，采用时频分析的信号预处理方法，分析通过分析典型信号的时频特性，获得了接收机灵敏度的处理增益。2．1时频分析法仿真结果表明，在加性高斯白噪声信道环境下，平稳信号的STFTl946年的处理增益约为1OdB，非平稳信号重排技术可减小交叉项的干扰，D．Gabor提出了提高时频

2、表示的可读性。Gabor变换，揭开了时频分析研究的序幕，时频分析法得到了广泛的发展和应【关键词】时频分析信号处理仿真研究用。时频域联合分析方法的实质是用随时间变化时频分析是利用时间和频率的联合函数的谱来描述信号来表示信号，在时间频率平面内以强度方式直随时间变化的图1：两个线性扫频干扰的W-V分布等高线观反映信号的频率时变特性，在建立这种函数特性，从而同时关系基础上，就可以对各种信号进行分析处理，在空间域和频率域对信号局部化特性进行分信号中间还有一些信号。这是由于短时傅立叶提取信号所包含的特征信息。时频分析法己析。时频分析方法一般分为线性和非线性两变换模的平方出现

3、的交叉项，它明显地干扰了成为信号处理的强有力工具，特别适用于处种，典型的线性时频表示有短时傅立叶变换信号的检测。理频谱随时间变化的非平稳信号，例如在通(sTFT)、Gabor展开和小波变换等，非线为减小交叉项对信号检测的干扰，采用信系统接收机中，采用时频联合分析方法取性时频方法是一种二次时频表示方法，也称为对Wigner-Ville分布进行重排的方法，以改善代经典时域或频域分析法，可以大大提高信双线性变换，最典型的是WVD(Wigner-ViUe时频分布的聚集性。号检测的灵敏度。本文以无线通信系统接收Distribution)。机为例，采用时频预处理分析方法，分

4、析典3结论2．2平稳信号STFT仿真型信号的时频特性，仿真典型信号时变非平无线通信系统接收机在接收到未知特性稳信号在加性高斯白噪声下的检测结果，通对于大强度简单信号而言，有时并非需信号后，可采用时频分析技术对接收信号进过对比分析典型非平稳信号的时频特性，总要进行时频分析，直接检波就能满足信号检测行预处理，仿真结果表明，平稳信号的STFT结了采用时频预处理技术对提高通信系统接要求，检波的意义可以看成是获取大强度信号变换大约有10dB的处理增益，非平稳信号的收机灵敏度的可能处理增益。的能量。在噪声背景下，若信号能量明显大于WH变换谱图检测可直观检测多分量信号，非1传

5、统信号检测原理噪声能量，就可以判断在对应的时间内存在信平稳信号重排技术有效减小了交叉项对信号检号。但采用瞬时功率度量时，在信号噪声均比测的干扰，提高了信号检测的灵敏度。传统检测信号的方法是基于如下二元假较低的情况下，很难判断时域内信号的存在，设进行检测：而对该时间段作sTFT变换并算出功率谱，就作者简介很容易把信号检测出来。张志红(1974-)，男，河北省保定市人，硕1fH。：，(f)：n(f)士学历，高级工程师。研究方向为光通信与光。：r(f)：(f)+(f)2．3非平稳信号重排仿真网络技术其中，r(0为观测到的信号，n(t)为噪声，当检测信号含有几个互相重叠

6、的信号时，杨凤英(1968一)，女，河北省唐山市人，大s(t)为待检测的信号可采用信号在时频面上的能量分布即谱图进学本科学历，工程师。研究方向为光通信与光检测的关键技术是依据观测信号判断行检测，谱图定义为短时傅立叶变换模的平网络技术。和H哪一个假设为真。常用的方法是似然比方。图1为两个信噪比为3dB线性扫频干扰检测，包括最大后验概率判断准则、最小风险的Wigner-Ville分布等高线，两个干扰信号的作者单位中国移动石家庄分公司河北省石家庄市贝叶斯判断准则及Neyman．Pearson判断准则归一化频率起点为0．05和O_3，Wigner-Ville05OO21

7、等。在实际应用中，一般是先对观测到的信号分布将信号基本集中在时频面的直线上，图中进行匹配滤波，使信噪比最大，以获得高灵敏能清楚的看出线性扫频信号及变化趋势，但两ElectronicTechnology&SoftwareEngineering电子技术与软件工程·71