随机信号功率频域估计方法

摘要

本发明涉及随机信号频域功率估计技术。假设随机信号为y(t)＝s(t)+n(t)，0≤t≤T。对随机信号中噪声功率和有用信号功率进行估计，其步骤是：采样、模拟信号y(t)转变成离散信号y(n)；对信号y(n)进行时频变换，得信号y(t)、Y(l)；将Y(l)信号空间匀分成上、下频带信号空间U(k)、D(k)；在U(k)、D(k)频带信号空间选择能量较低的频带信号空间作为噪声功率估计空间N(k)；估计空间N(k)中计算显著性水平比较两个显著性水平，直到满足不等式β≤β₀；选择第一次分解中能量较高的频带信号空间作为信号功率估计空间X(k)；以幅度最大的抽样点为有用信号频带中心，得有用信号估计功率优点是：凸现随机信号的频域特征，有效分离噪声与有用信号，提高功率实时估计的准确性，由此设置的判决门限能适应信道噪声和信号的动态变化，信号检测准确率高。

主权项

1.随机信号频域功率估计方法，其特征在于设随机信号，其中，n(t)表示加性高斯噪声，s(t)表示有用信号，对所述随机信号的所述功率估计包括下列步骤：1）采样，在0≤t≤T内对随机信号y(t)进行抽样点数为M的采样，将连续信号y(t)转变成离散信号y(m)，－1；2）时频变换，将离散信号y(m)通过快速傅里叶变换器进行时频变换，得到随机信号y(t)的频域离散信号Y(m)；3）信号分解，以Y(m)作为本原信号空间Z(l)，，L为本原信号空间Z (l)的长度,将本原信号空间Z (l)均匀分成上频带信号空间和下频带信号空间，，K=L/2；4）噪声空间选择，比较上频带信号空间和下频带信号空间的能量，选择能量较低的频带信号空间作为噪声功率估计空间N(k)，，K=L/2；5）显著性水平计算，根据给定显著性水平因子β₀和系数η，在噪声功率估计空间N(k)中计算显著性水平其中，为噪声功率估计空间N(k)的平均功率；6）噪声功率估计，比较上述两个显著性水平，如果则认为在噪声功率估计空间N(k)中只有噪声，就是估计的噪声功率,否则，将噪声功率估计空间N(k)作为新的本原信号空间Z(l)，重复步骤3）至步骤6)，直到对于给定的系数η和显著性水平β₀，使所述两个显著性水平满足；7）信号空间选择，比较第一次分解的上频带信号空间和下频带信号空间的能量，选择能量较高的频带信号空间作为信号功率估计空间X(k)；8）信号功率估计，以幅度最大的抽样点为有用信号的频带中心，在信号功率估计空间X(k)中，计算3 dB带宽功率，由此得到有用信号的估计功率当选择第一次分解的上频带信号空间作为信号功率估计空间X(k)时，如果最大抽样点位于信号功率估计空间X(k)的下边缘处时，将下频带信号空间的相应抽样点的功率计在3 dB带宽功率中，并由此估计信号功率；当选择第一次分解的下频带信号空间作为信号功率估计空间X(k)时，如果最大抽样点位于信号功率估计空间X(k)的上边缘处时，将上频带信号空间的相应抽样点的功率计在3 dB带宽功率中，并由此估计信号功率。