專利名稱：環(huán)境噪聲下干擾信號(hào)幅度的提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于EMI接收機(jī)中對(duì)干擾信號(hào)的提取方法，更特別地說(shuō)，是指一種在環(huán)境噪聲下通過(guò)隨機(jī)過(guò)程理論提取得到干擾信號(hào)幅度的方法。

背景技術(shù)：
機(jī)載通信平臺(tái)包括多套發(fā)射和接收設(shè)備，在有限的時(shí)間、空間以及有限的頻譜資源條件下，導(dǎo)致的電設(shè)備密集程度越來(lái)越大，使得各個(gè)大功率的發(fā)射機(jī)和高靈敏的接收機(jī)之間可能形成嚴(yán)重的相互干擾，工作性能的下降也是不可避免的。
為了實(shí)現(xiàn)最大的通信距離，接收機(jī)的靈敏度非常高，但是這也就決定了接收設(shè)備的電磁敏感性，即在存在電磁騷擾的情況下，設(shè)備不能避免性能降低的能力。從測(cè)量角度，所關(guān)心的是接收設(shè)備在遇到輻射或傳導(dǎo)干擾的影響時(shí)，它的工作狀態(tài)會(huì)發(fā)生怎樣的變化。
但是，通過(guò)測(cè)量得到的某個(gè)干擾設(shè)備對(duì)接收設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)不可能是剔除掉環(huán)境噪聲之后的純凈的干擾信號(hào)。特別是在機(jī)載設(shè)備的系統(tǒng)級(jí)電磁兼容測(cè)試中，機(jī)載設(shè)備的密集度，大功率特性，在很大程度上決定了，被測(cè)接收設(shè)備除了受到主要的干擾信號(hào)的影響，還會(huì)受到環(huán)境噪聲的影響。如何把干擾信號(hào)對(duì)接收設(shè)備的影響從環(huán)境噪聲的影響中分離出來(lái)，就成為一大難題。本發(fā)明提出了一種利用隨機(jī)過(guò)程，分離環(huán)境噪聲和干擾信號(hào)對(duì)接收設(shè)備性能的影響，并以此為基礎(chǔ)，評(píng)定某種干擾設(shè)備對(duì)受測(cè)接收設(shè)備的電磁干擾程度是否在可以忍受的范圍之內(nèi)的分析方法。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種環(huán)境噪聲下干擾信號(hào)幅度的提取方法，該干擾信號(hào)幅度提取方法是在環(huán)境噪聲下通過(guò)隨機(jī)過(guò)程理論得到接收機(jī)輸出端干擾信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性，該干擾信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性表征能夠說(shuō)明其是否對(duì)接收機(jī)造成的影響。
本發(fā)明環(huán)境噪聲下干擾信號(hào)幅度的提取方法，在環(huán)境噪聲源(1)輸入的環(huán)境噪聲信號(hào)Ni(t)是典型的高斯白噪聲，干擾信號(hào)源(2)產(chǎn)生的干擾信號(hào)I(t)，其特征在于包括有加法器(3)、第一前端帶通濾波器(4)、第二前端帶通濾波器(8)、第一接收機(jī)(5)、第二接收機(jī)(9)、第一采樣單元(6)、第二采樣單元(10)、方差獲取單元(11)、差值比較單元(7)、干擾信號(hào)幅度獲取單元(12)； 加法器(3)用于對(duì)接收到的窄帶干擾信號(hào)I(t)和高斯白噪聲信號(hào)Ni(t)進(jìn)行疊加后，輸出疊加信號(hào)Yi(t)給第一前端帶通濾波器(4)； 第一前端帶通濾波器(4)對(duì)接收的疊加信號(hào)Yi(t)進(jìn)行巴特沃茲濾波處理后，輸出窄帶信號(hào)Y(t)，該窄帶信號(hào)Y(t)是窄帶干擾I(t)和窄帶高斯信號(hào)N(t)之和，即Y(t)＝I(t)+N(t)，從特性角度來(lái)說(shuō)就是兩個(gè)相互獨(dú)立的窄帶高斯隨機(jī)過(guò)程之和； 第一接收機(jī)(5)對(duì)接收的窄帶信號(hào)Y(t)經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波器后的輸出包絡(luò)檢波信號(hào)Yout(t)，該包絡(luò)檢波信號(hào)Yout(t)中包絡(luò)振幅的概率密度函數(shù)為瑞利分布； 第一采樣單元(6)對(duì)包絡(luò)檢波信號(hào)Yout(t)進(jìn)行采樣后，得到第一隨機(jī)序列Yout(i)，(i＝1，2，3，…)，以及混合信號(hào)的方差σ2； 第二前端帶通濾波器(8)對(duì)接收的高斯白噪聲Ni(t)進(jìn)行巴特沃茲濾波處理后，輸出窄帶高斯噪聲N(t)； 第二接收機(jī)(9)對(duì)接收的窄帶高斯噪聲N(t)經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波器后的輸出環(huán)境噪聲包絡(luò)檢波信號(hào)Nout(t)，該環(huán)境噪聲包絡(luò)檢波信號(hào)Nout(t)是服從瑞利分布的隨機(jī)過(guò)程； 第二采樣(10)對(duì)環(huán)境噪聲包絡(luò)檢波信號(hào)Nout(t)進(jìn)行后，得到第二隨機(jī)序列Nout(i)，(i＝1，2，3，…)； 方差獲取單元(11)對(duì)第二隨機(jī)序列Nout(i)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用隨機(jī)過(guò)程的理論得到環(huán)境噪聲方差
差值比較單元(7)對(duì)接收的第一隨機(jī)序列Yout(i)、混合信號(hào)的方差σ2、環(huán)境噪聲方差

進(jìn)行差值比較得到干擾信號(hào)方差
干擾信號(hào)幅度獲取單元(12)對(duì)接收的干擾信號(hào)方差

利用數(shù)字積分法進(jìn)行計(jì)算，得到干擾信號(hào)幅度AI。
本發(fā)明環(huán)境噪聲下干擾信號(hào)幅度的提取方法的優(yōu)點(diǎn) 1、由于在實(shí)際測(cè)量的情況下不可能完全排除環(huán)境噪聲對(duì)接收設(shè)備的影響，但是環(huán)境噪聲在不同的環(huán)境中的差別又很大，所以研究某一干擾設(shè)備單獨(dú)對(duì)一個(gè)高靈敏的接收機(jī)的影響是很有意義的。
2、本發(fā)明提供的這種分析方法，由于不需要知道接收設(shè)備的詳細(xì)參數(shù)信息，只是從系統(tǒng)級(jí)來(lái)描述接收設(shè)備對(duì)輸入的信號(hào)得到的響應(yīng)，所以具有很廣泛的應(yīng)用范圍。也就是說(shuō)，只要知道某種接收設(shè)備的響應(yīng)特性，就可以直接應(yīng)用這種方法，來(lái)分析它對(duì)某一頻率上的干擾信號(hào)是否敏感。
3、由于本發(fā)明提出的分析方法使用了隨機(jī)過(guò)程這一較為完整的理論體系，很大程度上簡(jiǎn)化了計(jì)算及分析過(guò)程，并且得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果。



圖1是本發(fā)明環(huán)境噪聲下干擾信號(hào)幅度的提取結(jié)構(gòu)框圖。
圖2A是輸入是環(huán)境噪聲時(shí)，接收機(jī)輸入的隨機(jī)過(guò)程的概率密度函數(shù)。
圖2B是輸入是環(huán)境噪聲時(shí)，接收機(jī)輸出的隨機(jī)過(guò)程的概率密度函數(shù)。
圖3A是輸入環(huán)境噪聲和干擾信號(hào)疊加時(shí)，接收機(jī)輸入的隨機(jī)過(guò)程的概率密度。
圖3B是輸入環(huán)境噪聲和干擾信號(hào)疊加時(shí)，接收機(jī)輸出的隨機(jī)過(guò)程的概率密度。

具體實(shí)施例方式 下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
參見圖1所示，本發(fā)明是一種在無(wú)法剔除環(huán)境噪聲的情況下，計(jì)算干擾信號(hào)對(duì)接收設(shè)備的影響的分析方法。環(huán)境噪聲源1輸入的環(huán)境噪聲信號(hào)Ni(t)是典型的高斯白噪聲，經(jīng)過(guò)第二前端帶通濾波器8之后可看作是窄帶高斯隨機(jī)過(guò)程N(yùn)(t)；而由干擾信號(hào)源2產(chǎn)生的干擾信號(hào)I(t)，由于其能量基本在干擾設(shè)備的中心頻率周圍，所以直接可以看作是窄帶高斯隨機(jī)過(guò)程，經(jīng)過(guò)第一前端帶通濾波器4不影響其性質(zhì)，則可認(rèn)為還是干擾信號(hào)I(t)；那么真正對(duì)進(jìn)行電磁兼容測(cè)試的設(shè)備產(chǎn)生的電磁騷擾信號(hào)Y(t)，可以寫作Y(t)＝I(t)+N(t)。
在以上前提之下，本發(fā)明的一種在環(huán)境噪聲下干擾信號(hào)幅度的提取系統(tǒng)，包括有加法器3、第一前端帶通濾波器4、第二前端帶通濾波器8、第一接收機(jī)5、第二接收機(jī)9、第一采樣單元6、第二采樣單元10、方差獲取單元11、差值比較單元7、干擾信號(hào)幅度獲取單元12； 環(huán)境噪聲源1用于向干擾信號(hào)幅度的提取系統(tǒng)輸入環(huán)境噪聲信號(hào)Ni(t)，該Ni(t)是典型的高斯白噪聲。
干擾信號(hào)源2用于向干擾信號(hào)幅度的提取系統(tǒng)輸入干擾信號(hào)I(t)，該I(t)可以看作是窄帶高斯隨機(jī)過(guò)程。
加法器3用于對(duì)接收到的窄帶干擾信號(hào)I(t)和高斯白噪聲信號(hào)Ni(t)進(jìn)行疊加后，輸出疊加信號(hào)Ni(t)給第一前端帶通濾波器4。
第一前端帶通濾波器4對(duì)接收的疊加信號(hào)Ni(t)進(jìn)行巴特沃茲濾波處理后，輸出窄帶信號(hào)Y(t)，該窄帶信號(hào)Y(t)是窄帶干擾I(t)和窄帶高斯信號(hào)N(t)之和，即Y(t)＝I(t)+N(t)，從特性角度來(lái)說(shuō)就是兩個(gè)相互獨(dú)立的窄帶高斯隨機(jī)過(guò)程之和。
第一接收機(jī)5對(duì)接收的窄帶信號(hào)Y(t)經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波器后的輸出包絡(luò)檢波信號(hào)Yout(t)，該包絡(luò)檢波信號(hào)Yout(t)中包絡(luò)振幅的概率密度函數(shù)為瑞利分布。
第一采樣單元6對(duì)包絡(luò)檢波信號(hào)Yout(t)進(jìn)行采樣后，得到第一隨機(jī)序列Yout(i)，(i＝1，2，3，…)，以及混合信號(hào)的方差σ2。
第二前端帶通濾波器8對(duì)接收的高斯白噪聲Ni(t)進(jìn)行巴特沃茲濾波處理后，輸出窄帶高斯噪聲N(t)。
第二接收機(jī)9對(duì)接收的窄帶高斯噪聲N(t)經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波器后的輸出環(huán)境噪聲包絡(luò)檢波信號(hào)Nout(t)，該環(huán)境噪聲包絡(luò)檢波信號(hào)Nout(t)是服從瑞利分布的隨機(jī)過(guò)程。
第二采樣10對(duì)環(huán)境噪聲包絡(luò)檢波信號(hào)Nout(t)進(jìn)行后，得到第二隨機(jī)序列Nout(i)，(i＝1，2，3，…)。
方差獲取單元11對(duì)第二隨機(jī)序列Nout(i)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用隨機(jī)過(guò)程的理論得到環(huán)境噪聲方差
差值比較單元7對(duì)接收的第一隨機(jī)序列Yout(i)、混合信號(hào)的方差σ2、環(huán)境噪聲方差

進(jìn)行差值比較得到干擾信號(hào)方差
干擾信號(hào)幅度獲取單元12對(duì)接收的干擾信號(hào)方差

利用數(shù)字積分法進(jìn)行計(jì)算，得到干擾信號(hào)幅度AI。該干擾信號(hào)幅度AI與接收機(jī)門限電平進(jìn)行比較，得出結(jié)論，該干擾信號(hào)是否會(huì)對(duì)接收機(jī)的工作性能產(chǎn)生影響。
應(yīng)用本發(fā)明的一種在環(huán)境噪聲下干擾信號(hào)幅度的提取系統(tǒng)，其提取步驟為 (一)一個(gè)窄帶高斯隨機(jī)過(guò)程經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波后輸出隨機(jī)過(guò)程的統(tǒng)計(jì)特性 顯而易見的，作為窄帶高斯隨機(jī)過(guò)程N(yùn)(t)和I(t)，經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波后，檢波器輸出的噪聲P(AN)和干擾的包絡(luò)振幅的概率密度函數(shù)P(AI)均為瑞利分布。
式中AN表示檢波器輸出端噪聲包絡(luò)振幅值，A1表示干擾包絡(luò)的振幅值。
(二)兩個(gè)相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的窄帶高斯隨機(jī)過(guò)程同時(shí)經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波后輸出隨機(jī)過(guò)程的統(tǒng)計(jì)特性 窄帶干擾信號(hào)I(t)記為I(t)＝Ic(t)cos w0t-Is(t)sin w0t，均值為零，方差為

，其中，Ic(t)表示I(t)的同相分量，Is(t)表示I(t)的正交分量，w0是帶通濾波器的中心頻率，t表示I(t)幅值隨時(shí)間變化的時(shí)間軸。
窄帶高斯信號(hào)N(t)記為N(t)＝Nc(t)cos w0t-Ns(t)sin w0t，均值為零，方差為

，其中，Nc(t)表示N(t)的同相分量，Ns(t)表示N(t)的正交分量，w0是帶通濾波器的中心頻率，t表示N(t)幅值隨時(shí)間變化的時(shí)間軸。
窄帶信號(hào)Y(t)記為Y(t)＝Ac(t)cos w0t-As(t)sin w0t＝A(t)cos[w0t+φ(t)]，其中，Ac(t)表示Y(t)的同相分量，As(t)表示Y(t)的正交分量，w0是帶通濾波器的中心頻率，A(t)表示Y(t)的包絡(luò)信號(hào)，φ(t)表示Y(t)的相位，t表示Y(t)幅值隨時(shí)間變化的時(shí)間軸。
將窄帶干擾信號(hào)I(t)、窄帶高斯信號(hào)N(t)、窄帶信號(hào)Y(t)聯(lián)立，得 對(duì)于任意給定的時(shí)刻Δt，由于Ic(t)，Is(t)，Nc(t)，Ns(t)都是高斯隨機(jī)變量并且是相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的，所以Ac(t)，As(t)也是高斯隨機(jī)變量并且相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，其均值E[Ac(t)]和方差D[Ac(t)]分別表示為 E[Ac(t)]＝E[As(t)]＝0 (5) 對(duì)于任意給定的時(shí)刻Δt，窄帶信號(hào)Y(t)的同相分量Ac(t)的概率密度函數(shù)P(Ac)和正交分量As(t)的概率密度函數(shù)P(As)分別為 Ac表示Δt時(shí)刻Ac(t)的取值，As表示Δt時(shí)刻As(t)的取值。
對(duì)式(7)、式(8)聯(lián)立得到聯(lián)合概率密度函數(shù)P(Ac，As)為 對(duì)式(4)、式(9)聯(lián)立得到A(t)、φ(t)的聯(lián)合概率分布函數(shù)P(A，φ)為 P(A，φ)＝|J|×P(Ac，As) |J|表示A，φ與Ac，As之間的雅克比行列式，A表示在Δt時(shí)刻A(t)的取值，φ表示在Δt時(shí)刻φ(t)的取值。
那么，包絡(luò)的一維概率密度函數(shù)P(A)為 d表示積分的算子。
所以Y(t)經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波器之后，檢波器輸出的信號(hào)的包絡(luò)振幅的概率密度函數(shù)為瑞利分布。
(三)應(yīng)用實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)，求噪聲方差
設(shè)輸出的噪聲為Nout(t)，為一個(gè)服從瑞利分布的隨機(jī)過(guò)程，采樣后，Nout(t)變成隨機(jī)序列Nout(i)，(i＝1，2，3，…)。
則噪聲振幅的平均值為為了使得到的Nout值比較準(zhǔn)確，采樣樣本n應(yīng)該足夠大。
在得到噪聲振幅的平均值Nout之后，由平均值定義式(12)采用數(shù)字積分法，可以由上式得到環(huán)境噪聲方差
AN表示噪聲包絡(luò)檢波信號(hào)Nout(t)在Δt時(shí)刻的幅值。
(四)應(yīng)用實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，求干擾信號(hào)和環(huán)境噪聲信號(hào)疊加時(shí)的方差σ2 設(shè)輸出的干擾加噪聲為Yout(t)，為一個(gè)服從瑞利分布的隨機(jī)過(guò)程，采樣后，Yout(t)變成隨機(jī)序列Yout(i)，(i＝1，2，3，…)。
則噪聲振幅的平均值為為了使得到的Yout值比較準(zhǔn)確，采樣樣本n應(yīng)該足夠大。
在得到噪聲振幅的平均值Yout之后，由平均值定義式(13)采用數(shù)字積分法，可以由上式得到噪聲方差σ2。
A表示包絡(luò)檢波信號(hào)Yout(t)在Δt時(shí)刻的幅值。
(五)計(jì)算

求得AI的均值 由于可以計(jì)算得在僅有干擾信號(hào)存在的時(shí)候，干擾信號(hào)數(shù)學(xué)期望E(AI)，即由數(shù)字積分法計(jì)算得到AI。
在本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)AI與給定的門限值Th進(jìn)行差值比較，若AI≥Th時(shí)，說(shuō)明被測(cè)設(shè)備受到電磁干擾。
通過(guò)以上說(shuō)明的分析方法，提供了一種在得到測(cè)試數(shù)據(jù)之后，如何在無(wú)法剔除環(huán)境噪聲的基礎(chǔ)上分析干擾信號(hào)獨(dú)自對(duì)接收設(shè)備影響的情況。
這種在無(wú)法剔除環(huán)境噪聲的情況下，分析干擾信號(hào)對(duì)接收設(shè)備性能影響的分析方法，通過(guò)用隨機(jī)過(guò)程的形式來(lái)描述信號(hào)。分析步驟如下 (A)建立通信系統(tǒng)接收設(shè)備的系統(tǒng)級(jí)仿真模型 本發(fā)明所述通信平臺(tái)為二階超外差式結(jié)構(gòu)。通信系統(tǒng)發(fā)射端假設(shè)載波頻率為78MHz，也就是說(shuō)接收機(jī)的前端帶通濾波器的中心頻率為78MHz。經(jīng)過(guò)兩級(jí)混頻，本振為46MHz和29.6MHz，最后進(jìn)行包絡(luò)檢波，得到輸出信號(hào)。
由于每次產(chǎn)生的環(huán)境噪聲和干擾信號(hào)都有一定的隨機(jī)性，所以在進(jìn)行仿真的時(shí)候，必須在兩個(gè)噪聲源產(chǎn)生一次噪聲和干擾的時(shí)候，同時(shí)仿真得到下面需要用到的兩路輸出信號(hào)，這樣才能夠保證計(jì)算的準(zhǔn)確性。那么就要求，把產(chǎn)生的環(huán)境噪聲分為兩路，一路疊加之后進(jìn)入接收設(shè)備，另一路直接進(jìn)入?yún)?shù)一致的另外一個(gè)接收設(shè)備。
(B)分析只有環(huán)境噪聲時(shí)接收設(shè)備輸出信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性，以及在仿真的理想狀態(tài)下，只有干擾信號(hào)存在時(shí)，接收設(shè)備輸出信號(hào)統(tǒng)計(jì)特征 令輸入接收機(jī)的環(huán)境噪聲信號(hào)滿足高斯白噪聲的各種統(tǒng)計(jì)特性，使得均值為零，方差為0.4。采樣間隔為20ns，得到4001個(gè)數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)的分析，接收機(jī)輸出的信號(hào)概率密度函數(shù)滿足瑞利分布。兩種分布函數(shù)如圖2A、圖2B所示。
(C)分析環(huán)境噪聲和干擾信號(hào)同時(shí)存在時(shí)，接收設(shè)備輸出信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特征 在接收機(jī)輸入端同時(shí)輸入環(huán)境噪聲和干擾的疊加信號(hào)，由于兩個(gè)隨機(jī)過(guò)程相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，前端濾波器輸出的信號(hào)仍然滿足窄帶高斯噪聲的特性。經(jīng)過(guò)接收機(jī)模型仿真之后，輸出信號(hào)概率密度函數(shù)滿足瑞利分布。對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)分析之后，輸出信號(hào)的均值為8.9，方差為5.9。分布函數(shù)如圖3A、圖3B所示。
(D)通過(guò)仿真數(shù)據(jù)結(jié)果，分析僅由干擾信號(hào)引起的接收設(shè)備的性能的影響。
通過(guò)(B)中給出的環(huán)境噪聲的均值為0.2，利用數(shù)字積分法，計(jì)算得到

為0.1。同理，由(C)得到的均值8.9，計(jì)算得到σ2為4.3。那么，

為4.2。由此計(jì)算出僅由干擾信號(hào)引起的接收機(jī)輸出端的信號(hào)的數(shù)學(xué)期望為則AI＝6.4。
如果說(shuō)該接收設(shè)備的敏感度參考門限Th＝7，大于計(jì)算得到的干擾信號(hào)的幅度值，也就是說(shuō)干擾設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)不會(huì)影響被測(cè)的接收設(shè)備的工作性能。
綜上所述，在本發(fā)明中，提出了通過(guò)建立通信系統(tǒng)接收設(shè)備的系統(tǒng)級(jí)仿真模型，得到純干擾信號(hào)對(duì)接收機(jī)功能工作性能的影響情況的分析方法。該方法可以靈活處理不同電磁環(huán)境情況下，被測(cè)接收機(jī)對(duì)某一頻點(diǎn)的干擾信號(hào)的敏感特性，具有很廣泛的應(yīng)用范圍。
權(quán)利要求
1、一種環(huán)境噪聲下干擾信號(hào)幅度的提取方法，在環(huán)境噪聲源(1)輸入的環(huán)境噪聲信號(hào)Ni(t)是典型的高斯白噪聲，干擾信號(hào)源(2)產(chǎn)生的干擾信號(hào)I(t)，其特征在于包括有加法器(3)、第一前端帶通濾波器(4)、第二前端帶通濾波器(8)、第一接收機(jī)(5)、第二接收機(jī)(9)、第一采樣單元(6)、第二采樣單元(10)、方差獲取單元(11)、差值比較單元(7)、干擾信號(hào)幅度獲取單元(12)；
加法器(3)用于對(duì)接收到的窄帶干擾信號(hào)I(t)和高斯白噪聲信號(hào)Ni(t)進(jìn)行疊加后，輸出疊加信號(hào)Yi(t)給第一前端帶通濾波器(4)；
第一前端帶通濾波器(4)對(duì)接收的疊加信號(hào)Yi(t)進(jìn)行巴特沃茲濾波處理后，輸出窄帶信號(hào)Y(t)，該窄帶信號(hào)Y(t)是窄帶干擾I(t)和窄帶高斯信號(hào)N(t)之和，即Y(t)＝I(t)+N(t)，從特性角度來(lái)說(shuō)就是兩個(gè)相互獨(dú)立的窄帶高斯隨機(jī)過(guò)程之和；
第一接收機(jī)(5)對(duì)接收的窄帶信號(hào)Y(t)經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波器后的輸出包絡(luò)檢波信號(hào)Yout(t)，該包絡(luò)檢波信號(hào)Yout(t)中包絡(luò)振幅的概率密度函數(shù)為瑞利分布；
第一采樣單元(6)對(duì)包絡(luò)檢波信號(hào)Yout(t)進(jìn)行采樣后，得到第一隨機(jī)序列Yout(i)，(i＝1，2，3，…)，以及混合信號(hào)的方差σ2；
第二前端帶通濾波器(8)對(duì)接收的高斯白噪聲Ni(t)進(jìn)行巴特沃茲濾波處理后，輸出窄帶高斯噪聲N(t)；
第二接收機(jī)(9)對(duì)接收的窄帶高斯噪聲N(t)經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波器后的輸出環(huán)境噪聲包絡(luò)檢波信號(hào)Nout(t)，該環(huán)境噪聲包絡(luò)檢波信號(hào)Nout(t)是服從瑞利分布的隨機(jī)過(guò)程；
第二采樣(10)對(duì)環(huán)境噪聲包絡(luò)檢波信號(hào)Nout(t)進(jìn)行后，得到第二隨機(jī)序列Nout(i)，(i＝1，2，3，…)；
方差獲取單元(11)對(duì)第二隨機(jī)序列Nout(i)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用隨機(jī)過(guò)程的理論得到環(huán)境噪聲方差
差值比較單元(7)對(duì)接收的第一隨機(jī)序列Yout(i)、混合信號(hào)的方差σ2、環(huán)境噪聲方差
進(jìn)行差值比較得到干擾信號(hào)方差
干擾信號(hào)幅度獲取單元(12)對(duì)接收的干擾信號(hào)方差
利用數(shù)字積分法進(jìn)行計(jì)算，得到干擾信號(hào)幅度AI。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境噪聲下干擾信號(hào)幅度的提取方法，其特征在于將窄帶干擾信號(hào)I(t)、窄帶高斯信號(hào)N(t)、窄帶信號(hào)Y(t)聯(lián)立，得和對(duì)于任意給定的時(shí)刻Δt，由于Ic(t)，Is(t)，Nc(t)，Ns(t)都是高斯隨機(jī)變量并且是相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的，所以Ac(t)，As(t)也是高斯隨機(jī)變量并且相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境噪聲下干擾信號(hào)幅度的提取方法，其特征在于環(huán)境噪聲方差
基于平均值定義式采用數(shù)字積分法得到，所述平均值定義式為
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境噪聲下干擾信號(hào)幅度的提取方法，其特征在于噪聲方差σ2基于平均值定義式采用數(shù)字積分法得到，所述平均值定義式為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)境噪聲下干擾信號(hào)幅度的提取方法，在環(huán)境噪聲源(1)輸入的環(huán)境噪聲信號(hào)Ni(t)是典型的高斯白噪聲，干擾信號(hào)源(2)產(chǎn)生的干擾信號(hào)I(t)下，提取系統(tǒng)包括有加法器(3)、第一前端帶通濾波器(4)、第二前端帶通濾波器(8)、第一接收機(jī)(5)、第二接收機(jī)(9)、第一采樣單元(6)、第二采樣單元(10)、方差獲取單元(11)、差值比較單元(7)、干擾信號(hào)幅度獲取單元(12)。本發(fā)明的提取方法能夠在實(shí)際測(cè)量的情況下排除環(huán)境噪聲對(duì)接收設(shè)備的影響，但是環(huán)境噪聲在不同的環(huán)境中的差別又很大，所以研究某一干擾設(shè)備單獨(dú)對(duì)一個(gè)高靈敏的接收機(jī)的影響是很有意義的。
文檔編號(hào)G10L21/02GK101436879SQ200810239740
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者蘇東林, 王玉姣, 陳文青, 謝樹果, 劉躍東, 汪玉梅 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)