[发明专利]随机信号功率频域估计方法

权利要求书

1.随机信号频域功率估计方法，其特征在于设随机信号y(t)＝s(t)+n(t)，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y(t)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)，0≤m≤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)，0≤l≤L-1，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U＝{U(k)}和下频带信号空间D＝{D(k)}，0≤k≤K，K＝L/2；

4)噪声空间选择，比较上频带信号空间U＝{U(k)}和下频带信号空间D＝{U(k)}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)，0≤k≤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

β=Pr{N(k)>η·σ^n}]]>

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

β≤β₀

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β≤β₀；

7)信号空间选择，比较第一次分解的上频带信号空间U＝{U(k)}和下频带信号空间D＝{D(k)}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3dB带宽功率由此得到有用信号的估计功率

σs2=σy2-σn2.]]>

2.根据权利要求1所述的随机信号频域功率估计法，其特征在于所述抽样点数M取2的幂指数。

3.根据权利要求1所述的随机信号频域功率估计法，其特征在于所述时频变换可先于采样，即可先进行时频变换，将时域信号y(t)变换成频域信号Y(f)，然后再在频域中进行采样得到频域离散信号Y(n)。

4.根据权利要求1所述的随机信号频域功率估计法，其特征在于所述信号分解为频域中的如下均匀分解：

U＝{U(k)}

 ＝{U(0) U(1) … U(K-1)]

 ＝[Z(0) Z(1) … Z(K-1)]

D＝{D(k)}

 ＝[D(0) D(1) …D(K-1)]

 ＝[Z(K) Z(K+1) … Z(L-1)]