[发明专利]一种微弱信号噪声剥离方法

说明书

本发明一种微弱信号噪声剥离方法属于数字信号处理技术领域，该方法构建了五个全新的评价函数，这些评价函数或能够评价有用信号的自相关性，或能够评价有用信号、干扰信号和噪声信号中两种信号的互相关性，相关性越高，评价函数值越大，相关性越低，评价函数值越小，利用这个原理，通过选择最大或最小评价函数所对应的有用信号估计值，即可将有用信号从干扰信号中剥离，仿真结果表明，剥离出的有用信号与真值较为接近；如果噪声信号与有用信号之间的相关性进一步降低，那么本发明方法的效果会更理想。

技术领域

本发明一种微弱信号噪声剥离方法属于数字信号处理技术领域，具体涉及一种微弱信号检测方法。

背景技术

微弱信号检测技术在自动化、电子工程、物理、化学、生物医学工程、核技术、测试技术与仪器等领域具有广泛应用，是电子噪声、低噪声设计、电磁兼容性、微弱信号检测工程技术人员必备的专业知识。

由于噪声的强度远远大于有用信号，有用信号完全被噪声所淹没，因此微弱信号检测的难度大于普通信号检测。

随着数字信号处理技术的发展，微弱信号检测也出现了非常丰富的算法，应用较多的是各类自适应噪声抵消，包括最陡下降法、最小均方算法、归一化最小均方算法、卡尔曼滤波算法等等。目前，仍然有各类算法不断出现。

发明内容

为了将有用信号从干扰信号中剥离，本发明公开了一种微弱信号噪声剥离方法，通过建立评价函数，并从有用信号的预测值、干扰信号和噪声信号中选择两个或三个进行运算，利用评价函数的极值确定有用信号，该方法在有用信号与噪声信号相关性越低的情况下，具有越好的效果。

本发明的目的是这样实现的：

一种微弱信号噪声剥离方法，包括以下步骤：

步骤a、确定有用信号的范围，其中，幅值上限为x_max，幅值下限为x_min；

步骤b、确定有用信号的细分数N；

步骤c、根据干扰信号或噪声信号或有用信号的位数n，确定循环数n；

步骤d、用干扰信号y_n-1…y₂y₁减去有用信号估计值x_nx_n-1…x₂x₁，得到噪声信号估计值z_nz_n-1…z₂z₁，其中，x_i＝x_min+(k_i-1)·(x_max-x_min)/N，i＝1,2,...,n，k_i＝1,...,N+1

步骤e、按照如下公式计算

步骤f、确定R₁(k_n,k_n-1,…,k₁)最大时所对应的x_n(k_n)x_n-1(k_n-1)…x₂(k₂)x₁(k₁)，即为剥离噪声后的微弱信号。

一种微弱信号噪声剥离方法，包括以下步骤：

步骤a、确定有用信号的范围，其中，幅值上限为x_max，幅值下限为x_min；

步骤b、确定有用信号的细分数N；

步骤c、根据干扰信号或噪声信号或有用信号的位数n，确定循环数n；