基于噪聲分布特性的脈沖信號自適應(yīng)門限檢測

(中國西南電子技術(shù)研究所，成都610036)

1 引 言

信號檢測是偵測系統(tǒng)的基礎(chǔ)，即在噪聲中檢測有無信號。信號檢測主要包含三方面內(nèi)容：判決統(tǒng)計量的選取、判決門限的調(diào)整和判決算法的確定。自適應(yīng)門限檢測即通過自動計算判決統(tǒng)計量以設(shè)置合理的門限，并自動判決信號有無。常見的判決統(tǒng)計量包括時域和頻域的統(tǒng)計量，時域統(tǒng)計量為信號能量[1-2]，頻域統(tǒng)計量則包括幅度譜[3]、循環(huán)譜[4-5]。另外，針對特定信號檢測的二階矩(相關(guān)函數(shù))、高階矩[6]甚至高階累積量[7-8]也用于判決統(tǒng)計量，但計算復(fù)雜度很高，不適合高密度的脈沖信號檢測。而時域的信號能量判決和頻域的幅度譜判決，需要先檢測出一段時間內(nèi)的信號功率并以此作為當(dāng)前檢測的門限，然后隨著時間推移依次滑動，自適應(yīng)調(diào)整檢測門限，當(dāng)大信號比鄰小信號時，門限會被拉高，造成漏檢。

為降低計算復(fù)雜度，并解決傳統(tǒng)自適應(yīng)門限檢測方法中大信號比鄰小信號時門限被拉高的問題，本文提出一種基于噪聲分布特性的自適應(yīng)門限算法，用于對脈沖信號進行目標(biāo)檢測。

2 信號幅度差分模型

從接收機采集得到的數(shù)字脈沖序列可表示為

(1)

式中：s(n)表示復(fù)信號序列，η(n)表示疊加的噪聲，Ω(s)表示存在目標(biāo)信號的區(qū)域。忽略量化噪聲因素，η(n)主要源于接收機噪聲，服從高斯分布，為了分析方便，可設(shè)為均值為0、方差為σ2的加性高斯白噪聲(Additive White Gaussian Noise，AWGN)。為了方便討論，這里假設(shè)噪聲的頻譜無限寬，信號幅度是方波型(其他梯形狀與方波型的差別不大)。……