基于穩健回歸的鐵路信號多用戶檢測探討

摘要：本文采用常用的二項高斯混合分布來建模鐵路信號中的非高斯噪聲，并基于該模型研究討論了基于穩健回歸多用戶檢測技術。

關鍵詞：信號；穩健回歸；M估計；檢測

中圖分類號：TN911.25 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2012） 14-0032-01

鐵路信號是保證運輸安全的保障。在其信道中，由于人為電磁干擾和大量自然噪聲的脈沖特性，眾所周知，在單用戶條件下，非高斯噪聲十分不利于以高斯噪聲假設為基礎設計的傳統通信系統，而其有益于經適當建模和改進的系統。這是線性和二次信號處理方法對許多形式的非高斯型統計特性缺乏穩健性而引起的，也是人們不喜歡高斯信道的一種表現。考慮到多用戶檢測技術可能應用的實際信道中環境噪聲的AWGN模型不符合實際情況，因此產生了多用戶檢測技術在非高斯多址信道中的適用性、穩健性及性能等問題。本文研究討論了基于M回歸原理的穩健多用戶檢測技術在鐵路信號中的運用。

該模型是更為基本的Middleton A類噪聲模型的一個近似，并且已廣泛應用于建模由鐵路信號信道引起的物理噪聲。下面討論研究穩健型的線性解相關檢測器問題。

二、基于M回歸的穩健多用戶檢測

眾所周知，最小二乘估計對噪聲密度的尾部特性非常敏感，其性能與高斯假設密切相關，只要噪聲密度稍微便利高斯分布，就會使最小二乘估計的性能顯著下降。因為線性解相關多用戶檢測就是最小二乘解形式的線性回歸問題。因此，其性能對噪聲分布的尾部特性也很敏感。只要背景噪聲稍微偏離高斯分布，線性解相關檢測器的性能就會嚴重下降。所謂估計器的穩健性，就是其性能對實際統計模型微小偏離假設統計模型不敏感。

（一）線性解相關檢測器

（三）最大最小解相關檢測器

三、小結

本文采用常用的二項高斯混合分布（很好地近似Middleton模型）來建模非高斯噪聲，并基于該模型研究了基于穩健回歸多用戶檢測技術。實踐證明，穩健信號處理技術對非高斯噪聲條件下接機性能的改善是非常有效的。

參考文獻：

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