[发明专利]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.]]>