基于自适应滤波与倒谱联合分析的时延估计方法-论文.pdf

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1、第38卷第1期南京理工大学学报V0l_38No．12014年2月JournalofNaingUniversityofScienceandTechnologyFeb．2014基于自适应滤波与倒谱联合分析的时延估计方法梁国龙，张瑶，付进(哈尔滨工程大学水声技术国家级重点实验室，黑龙江哈尔滨150001)摘要：为了加强倒谱分析方法在窄带信号多途时延估计的抗噪声性能，该文在自适应滤波的基础上，提出了一种基于自适应陷波滤波与波形修正的信号预处理方法。该方法首先对回波信号进行自适应陷波滤波，有效减少噪声分量

2、，然后对输出波形的包络进行调整，恢复信号的边沿信息，在保留信号中信道信息的前提下有效提高输入信噪比。仿真结果证明，该预处理方法提高信噪比效果明显，并不破坏时延分量，与倒谱分析相结合，能够有效提取线谱信号中的信道信息。关键词：时延估计；倒谱；信道估计；自适应陷波滤波；包络修正中图分类号：P733．2文章编号：1005—9830(2014)01—0147—07TimedelayestimationbasedonadaptivefilteringandcepstrumanalysismethodLia

3、ngGuolong，ZhangYao，FuJin(NationalLaboratoryofUnderwaterAcousticTechnology，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Inordertostrengthenitsanti-noiseperformancewhenusingcepstrumtoestimatethemultipathtime—delayofna~owbandsignals，apre—proc

4、essingmethodbyadaptiveNotchfilteringandenvelopmodificationisproposedbasedontheadaptivefiltering．Thismethodimprovesthesignal—to—noiseratio(SNR)byadaptiveNotchfiltering，modifiesitsenvelopeandpreservesthetime—delayin-formation．Simulationresultsshowthatt

5、hismethodcanimprovetheSNReffectivelyanddonotdestroythedelaycomponent．Thechannelinformationcanbeextractedeffectivelyincombinationwiththecepstrummethod．Keywords：delayestimation；cepstrum；channelestimation；adaptiveNotchfiltering；envelopmodification众所周知，水

6、声信道是一种时变的、空变的多的[卜。常用的水声信道测量方式为发射一段训径衰落信道，在进行通信、目标定位、跟踪、目标识练序列，通过接收的训练序列与本地载波的相关输别等研究过程中，都需要一定的水声信道的信息，出获得对信道的估计。由于宽带信号有较陡峭的所以对水声信道进行实时测量是非常有必要相关输出，所以一般利用其进行信道估计，而对于收稿日期：2012—08—13修回日期：2012—10—14基金项目：武器装备预研基金；黑龙江省自然科学基金(E201024)；高等学校博士学科点专项科研基金(201023

7、04120030)作者简介：梁国龙(1964一)，男，教授，博士生导师，主要研究方向：水声信号处理，水下定位与导航，水声通信技术等，E-mail：liangguolong@hrbeu．eom。引文格式：梁国龙，张瑶，付进．基于自适应滤波与倒谱联合分析的时延估计方法[J]．南京理工大学学报，2014，38(1)：147-153．投稿网址：http：／／njlgdxxb．paperonce．org148南京理工大学学报第38卷第1期线谱信号，其相关输出的包络为三角形，时延分辨z-1{[s(z)·(z

8、)]}=z-1{[s(z)]+能力较弱，通过相关方式很难获得信道的信息，需[H(z)]I_z{h[s(z)]}+要利用其他方式获得线谱信号条件下的信道估计。z{[H(z)]}(3)倒谱分析方法作为一种信号处理方法，由于其即对接收信号进行倒谱运算可以将信号与信对信号进行了非线性运算，将信号中的相乘运算变道之间的卷积关系转换为倒谱域的相加运算，从而成倒谱域的相加运算，从而可以将接收信号中的信达到分离信号与信道的目的。经过推导可知信道号项与时延信息相分离，其在语音信号处理以及数冲激响应函数在倒谱域也为