[发明专利]一种基于频谱仪的分频段底噪降低方法

权利要求书

1.一种基于频谱仪的分频段底噪降低方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取频谱仪的底噪信号，所述底噪信号为规定带宽的低通或带限白噪声信号；

将规定带宽分成第一数量的子段，并将去噪前的信号功率分成第一数量的子段；

估计得到规定带宽下的噪声功率，并将其分成第一数量的子段；

对每个子段进行去噪，并根据分段后的带宽、分段后的去噪前的信号功率和分段后估计得到的噪声功率分别计算出每个子段去噪后的噪声功率谱密度；

通过压缩因子法或平方根法使去噪后的噪声功率谱密度不为负值。

2.根据权利要求1所述的一种基于频谱仪的分频段底噪降低方法，其特征在于，所述频谱仪的扫频宽度为519MHz，频率分辨率为30kHz，抓取1001点的输入频域带宽信号数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于频谱仪的分频段底噪降低方法，其特征在于，所述规定带宽表示为B，第一数量表示为S，将规定带宽分成第一数量的子段后表示为B＝[B₁，B₂...B_i...B_S]，去噪前的信号功率表示为P_x'，将去噪前的信号功率分成第一数量的子段后表示为估计得到的规定带宽下的噪声功率表示为P_n'，将其分成第一数量的子段后表示为

4.根据权利要求3所述的一种基于频谱仪的分频段底噪降低方法，其特征在于，所述对每个子段进行去噪，并根据分段后的带宽、分段后的去噪前的信号功率和分段后估计得到的噪声功率分别计算出每个子段去噪后的噪声功率谱密度，表示为：

PSD_i′＝PSD_i-N_i′

其中，表示分段后的去噪前的信号功率谱密度，表示分段后估计得到的噪声功率谱密度序列，1≤i≤S。

5.根据权利要求4所述的一种基于频谱仪的分频段底噪降低方法，其特征在于，所述通过压缩因子法使去噪后的噪声功率谱密度不为负值，是指：针对估计得到的分段噪声功率谱密度序列N′_i，通过迭代算法选取合适的缩放因子α，具体步骤如下：

初始化噪声功率谱密度缩放因子α＝1；

利用公式PSD_i'＝PSD_i-αN_i'得到去噪后的数据序列PSD_i'，并检查PSD_i'的线性功率值是否小于0；

如果PSD_i'中存在小于0的数据点，令α＝κα，0＜κ＜1，继续检查PSD_i'的线性功率值；

如果PSD_i'中所有线性功率值均大于0，则输出PSD_i'作为去噪后的数据序列并终止迭代。

6.根据权利要求4所述的一种基于频谱仪的分频段底噪降低方法，其特征在于，所述通过平方根法使去噪后的噪声功率谱密度不为负值，包括如下步骤：

将公式PSD_i'＝PSD_i-N_i'写成如下形式：

定义公式PSD_i'＝PSD_i-N_i'和公式之间的误差为：

其中，PSD_i＝PSD_xi+N_i，PSD_xi表示第i个小段信号的功率谱密度，N_i表示第i个子段实际噪声功率谱密度。