[發明專利]一種超寬帶脈沖信號檢測方法

無效

• 申請號: 201210319590.5
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102832967A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 向新;宋曉鷗;孫曄;王鋒;茹樂;黃燁;趙鵬
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: H04B1/7163
• 分類號: H04B1/7163
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明涉及無線通訊技術領域，具體為一種超寬帶脈沖信號檢測方法。

背景技術

隨著信息社會的快速發展，人們對移動通信及寬帶無線接入業務的需求不斷增長，無線電頻譜資源也就顯得愈加珍貴。因此頻譜的重用技術已經成為現代無線通信的一個重要的研究課題，其典型技術是超寬帶技術，其中超寬帶信號檢測是超寬帶系統實現的關鍵。目前超寬帶信號檢測問題的研究一般多傾向于采用傳統的檢測方法，即匹配濾波檢測、能量檢測和特征檢測等，其中匹配濾波檢測在被檢測信號模型已知時性能最佳，感知速度快，但要求已知信號物理信息，并有理想的信道估計技術予以支持，而且需針對不同的被檢測信號設計不同的匹配濾波器，因此系統復雜度高，在實際應用中是難以實現的；能量檢測運算復雜度和實現復雜度均較低，無須知道被檢信號的先驗知識，缺點在于判決門限的選擇困難，無法區分能量來源是信號還是噪聲，低信噪比條件下存在信噪比門限效應，即如果接收信號信噪比低于某一門限值時，檢測算法將失效，這并不適合超寬帶應用；特征檢測通常利用信號的循環平穩特性，這是基于信號或信號統計量（期望、自相關等）周期性進行的檢測，該檢測用循環相關函數作為檢測統計量，因為通常噪聲是平穩不相關的，而調制信號由于循環平穩而存在譜相關，可將噪聲與信號分離，實現低信噪比檢測，這對超寬帶信號是有利的，但在實際中某些噪聲也是循環相關的，而且該檢測算法也需要知道部分信號參數，其運算復雜度較高，需要更長的觀測時間，檢測延遲大。根據信號先驗知識不同，已有很多基于匹配濾波檢測、能量檢測和特征檢測的超寬帶信號檢測算法。

以上所訴的檢測算法本質上都是塊檢測，即根據一段時間內接收到信號計算得到的觀測統計量，將其與判決門限進行比較，從而得到判決結果，這樣檢測延遲并非最優，而這恰恰是信號檢測中的一個重要性能指標。另外這些檢測算法并未充分考慮超寬帶脈沖信號的特點：（1）由于信號占空比極低，所以平均信噪比低，且遠遠低于脈沖持續時間內的瞬時信噪比；（2）信號帶寬極寬，實際應用中不適合進行頻帶檢測。綜上所述，將時間序列檢測思想引入超寬帶脈沖信號檢測中，提出適用于低平均信噪比、低占空比的超寬帶脈沖信號檢測算法是非常必要的。

發明內容

要解決的技術問題

為解決現有技術存在的問題，本發明提出了一種超寬帶脈沖信號檢測方法，該算法適合檢測低平均信噪比、低占空比的超寬帶脈沖信號，且具有復雜度低、檢測延遲性能優越的特點。

技術方案

本發明的技術方案為：

所述一種超寬帶脈沖信號檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：順序觀測信號采樣值{x(i)}i=1、2、3、…，計算信號采樣值的對數似然比l[x(i)]：

l[x(i)]=ln{f1(x(i))f0(x(i))}]]>

其中，f₀(x(i))為H₀假設狀態下的信號采樣值概率密度函數，所述H₀假設為觀測信號中無超寬帶脈沖信號存在，接收端只存在方差為σ²，服從N(0,σ²)分布的高斯白噪聲；f₁(x(i))為H₁假設狀態下的信號采樣值概率密度函數，所述H₁假設為觀測信號中存在超寬帶脈沖信號，接收端同時接收到噪聲和超寬帶脈沖信號；

步驟2：對l[x(i)]進行整合累加，計算判決統計量Z_i：