未知辐射源信号信噪比的估计方法
【技术领域】
[0001] 本发明设计是一种未知辐射源信号信噪比的估计方法，能够在没有先验知识的情 况下，估算出与信号互不相关、不同时刻相互独立的各种加性噪声的大小。
【背景技术】
[0002] 在现代雷达和通信电子战中，对辐射源信号进行个体特征的提取与识别具有重要 意义，利用接收信号的信噪比作为个体特征对辐射源进行唯一识别已成为研究热点。当前 用于信噪比估计的方法可以分为两类：一类是基于先验知识的估计算法，例如M2M4算法，需 预先知道信号的包络信息；另一类则是无需先验知识的估计算法，例如基于特征值分解的 算法，此类算法无需任何先验知识，但噪声类型仅限于高斯白噪声。对当前的辐射源信号进 行信噪比的估计需满足两个条件：一是无需任何先验知识；二是适用于高斯、非高斯等各 种加性噪声。因此，亟需一种能够在没有先验知识的前提下，准确估算各类高斯、非高斯等 加性噪声大小的方法。
[0003]本发明针对上述问题，对接收到的信号首先进行威格纳_维尔分布变换（WVD)，取 WVD变换零频处信息，此处信息有效抑制了与信号互不相关的各种加性噪声，但中心频率变 为原始信号的两倍，幅度也为原来的常数倍。然后对幅度进行归一化处理，根据数学变换可 以得到去噪后信号的功率，最后依据信噪比估计公式得到接收信号的信噪比。该方法无需 任何先验知识，且适用于与信号互不相关、不同时刻相互独立的各种加性噪声，并通过仿真 验证了该方法的准确性和可行性。
【发明内容】
[0004] 本发明的方法包括以下技术措施： (1) 基于计算机仿真平台，建立辐射源信号信噪比估计的处理模型； (2) 对接收到的未知辐射源信号进行WVD变换处理，并取零频处的信息； (3) 对零频处信息的幅度进行归一化处理； (4) 通过相关数学变换计算去噪后信号的功率； (5) 依据信噪比估计公式得到接收信号的信噪比。
[0005] 本发明相比【背景技术】具有如下优点： (1) 本发明工程实现容易，成本低； (2) 本发明具有普适性。
【附图说明】
[0006]附图1是本发明的流程图。参照附图1，本发明的流程由建立模型、提取WVD变换 零频处信息、归一化处理、计算去噪信号功率、信噪比估计以及获得最终的信噪比值6个部 分组成。其中1用于建立辐射源信号信噪比估计的处理模型；2用于对接收到的未知辐射源 信号进行WVD变换处理，并取零频处的信息；3用于对零频处信息的幅度进行归一化处理；4 用于通过相关数学变换计算去噪后信号的功率；5用于依据信噪比估计公式得到接收信号 的信噪比；6用于获得最终的信噪比值。
[0007] 附图2、3是指以线性调频信号为例，在每种信噪比下运算100次，估计出信噪比的 均值和标准偏差大小的结果图。其中，图2横坐标是指接收到未知信号的实际信噪比大小， 纵坐标表示估计出的信噪比均值；图3横坐标是指接收到未知信号的实际信噪比大小，纵 坐标表示估计出的信噪比偏差。
【具体实施方式】
[0008] 实施本发明的原理如下：对接收信号首先提取其WVD变换零频处信息，进行归一 化处理后通过数学变换近似得到接收信号中原始信号的功率，最后根据信噪比计算公式得 到信噪比的估计值。本发明旨在没有任何先验知识的前提出，准确估算出与信号互不相关、 不同时刻相互独立的各种加性噪声的大小值，为辐射源进行唯一识别打下基础。
[0009] (1)提取WVD变换零频处信息。设信号
【主权项】
1. 对接收到的信号首先进行威格纳-维尔分布（WVD)变换，取WVD变换零频处信 息，记为。
2. 对零频处信息％(￡,0)的幅度进行归一化处理，记为巧?。
3. 根据相关数学变换得到去噪后信号的功率： 信噪比的估计方法如下式所示
式中6是受噪声污染后的信号的功率，€是未受噪声污染后的信号的功率， 令扣）和s(i)分别为信号峨)和办）经采样后的信号序列，采样点数为N，则g和巧的表达 式分别如下
对接收到的未知信号进行信噪比估计时，6已知，但€未知，令
，咕）和s2(〇分别为0)和巧⑷经采样后的信号序列，采样点 数为N，由数学变换可得到如下公式
由公式（4)可得
依据公式（3)可得
公式（6)即为f的估计值。
4. 基于信噪比估计公式求得未知信号的信噪比。
【专利摘要】本发明公开了一种未知辐射源信号信噪比的估计方法，该方法包括以下主要步骤：(1)对接收到的未知辐射源信号进行WVD变换处理，并取零频处的信息；(2)对零频处信息的幅度进行归一化处理；(3)通过相关数学变换计算去噪后信号的功率；(4)依据信噪比估计公式得到接收信号的信噪比。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104573303
【申请号】CN201410221363
【发明人】何明浩, 韩俊, 郁春来, 陈昌孝, 赵国林
【申请人】何明浩, 韩俊, 郁春来
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年5月25日