[发明专利]一种相干检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号检测技术领域，具体涉及一种相干检测方法及装置。

背景技术

在通信系统、图像处理、模式识别等领域，常采用相干检测技术来进行信号同步和信号检测。请参考图1，现有技术中为一个周期性信号进行相干检测的方法包括：对接收到的信号依次进行相干累加、非相干累加、阿尔法(Alpha)滤波和信号判决，然后获得信号检测结果。

其中，相干累加是将接收到的信号与本地产生的信号进行累加，该本地产生的信号是与接收到的信号有确定的相位关系的相干信号，可以通过增加相干累加样点个数来提高相干累加后获得的信号的信噪比。记相干累加样点个数为L，接收的信号为ai(i＝1、2...L)，本地产生的信号为bi(i＝1、2...L)，则相干累加后得到的信号为若本地信号ai与接收到的信号bi的能量均值相同，则相干累加后得到的信号f的信号能量均值为接收到的信号ai的信号能量均值的L²倍，f的噪声能量均值为ai噪声能量均值的L倍，而f的信噪比也为ai的信噪比的L倍。

非相干累加是信号自身的累加，可以通过增加非相干累加次数来提高非相干累加后获得的信号的信噪比。如图1所示，对相干累加后获得的信号再进行非相干累加，记非相干累加次数为M，相干累加后获得的信号为fj(j＝1、2...M)，则非相干累加后得到的信号为于是非相干累加后得到的信号Φ的信号能量均值为信号fj的信号能量均值的M倍，同时，Φ的噪声能量均值也为fj的噪声能量均值的M倍。

Alpha滤波采用与非相干累加类似的增加等效的累加次数的方法来提高Alpha滤波后获得的信号的信噪比。记Alpha滤波前的信号为x_k，Alpha滤波后获得的信号为y_k，则有y_k＝y_k-1×(1-α)+x_kα，其中α为滤波系数，k为正整数。可见，滤波的特点是将若干次的输入值进行叠加以获得输出值，因而输出值不仅和当前输入值相关，而且和历史输入值也相关。

信号判决则是根据设定的门限值，对Alpha滤波后获得的信号y_k进行判决，获得信号检测结果。在信号y_k的信噪比一定的情况下，门限值与虚警概率和漏检概率呈现出图2所示的关系：漏检概率随门限值的增加而增加，虚警概率则随门限值的增加而降低。因而门限值的取值是在漏检和虚警之间取得的权衡。一般的，门限值是根据设计的接收信号的信噪比工作点、要求的虚警概率、漏检概率，经过理论分析和系统仿真得到的结果，其表现形式是信号y_k的噪声能量均值乘以一个系数。

通常情况下，可以认为接收到的信号的每个样点所含有的噪声值是平稳的，设其噪声能量均值为N0，则依次经过相干累加和非相干累加后获得的信号的噪声能量均值将为L×M×N0，其中L为相干累加样点个数，M为非相干累加次数。

现有技术通常采用两种方法设定信号判决的门限值：其一是设定L×M为一固定值，进而设定一个固定的门限值；其二是对于不同的L×M，设定不同的门限值，在每次判决时，根据L×M的不同来选择不同的门限值。

发明人发现，现有相干检测方法具有如下缺陷：

在信号判决步骤中，上述第一种设定一个固定门限值的检测方法，对定长的相干检测(即每次相干检测的样点个数L固定不变)是有效地；但是，对于不定长的相干检测(即每两次相干检测的样点数L都不同)，忽略了L×M的不同对噪声能量均值的影响，即忽略了对虚警概率和漏检概率的影响，因此信号检测结果将严重失真。上述第二种设定门限值的检测方法，虽然可以应对不同的L×M，但是在进行信号判决之前还要判断L×M并根据判断结果选择门限值，有一定的复杂度。

在滤波步骤中，由于滤波的输出值和当前输入值、历史输入值都相关，是将若干次的输入值进行叠加以获得输出值，那么，如果滤波的输入值的相干累加样点个数和/或非相干累加次数发生变化，就必然会造成滤波后信号的严重失真。

发明内容

本发明实施例提供一种相干检测方法及装置。

一种相干检测方法，包括：

对接收到的信号进行相干累加和/或非相干累加；

对相干累加和/或非相干累加后得到的信号进行归一化处理。

一种相干检测装置，包括：

累加单元，用于对接收到的信号进行相干累加和/或非相干累加；

归一化单元，用于对相干累加和/或非相干累加后得到的信号进行归一化处理。