[发明专利]一种多干扰条件下非连续通信信号自适应消噪方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种多干扰噪声下非连续通信信号自适应消噪方法，提升了传统单个自适应滤波器对随机噪声的抑制能力，可用于对存在固定频率干扰信号和随机干扰信号等多种噪声的通信信号进行滤波和处理。

背景技术

随着信号处理技术的迅速发展，自适应信号处理己经成为信号与信息处理学科中一个重要学科分支，通信、雷达等信号在接收过程中必然会受到噪声的干扰，影响了信号的传输和识别。随着无线电技术的日益普及，空间中信号的种类日益繁多，在通信过程中，通信信号将会受到多种不同类型噪声的干扰，这也给信号滤波器的设计和研制带来了挑战。

实际通信过程中，通信信号往往是非连续信号，在对其进行自适应消噪时，现有的方法是采用单个时延电路与自适应滤波器，该自适应滤波器的Desired端接入原始接收信号，Input端接入延迟了一定时间t的原始接收信号(t为通信信号存在时间，从而保证Input端没有通信信号)，再将两路信号进行比对滤波，滤除相关性强的干扰信号。此方法设计简单、容易实现，而且对自相关性较强的干扰信号滤波效果较好，可是对于自相关性差的随机干扰信号，尤其是白噪声，由于延迟的白噪声和未延迟的白噪声互不相关，所以滤波效果不甚理想。为此，应当利用新的滤波方法来同时对自相关性强弱不同的噪声进行有效滤波。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以对混有固定频率干扰信号和随机干扰信号的非连续通信信号进行消噪的消躁方法。本发明的技术方案如下：

一种多干扰条件下非连续通信信号自适应消噪方法，包括下列步骤：

1)设计自适应滤波器，其输入端有两个端口：Input端和Desired端，输出端有两个端口：Output端和Error端，并设Input端的输入信号为u(t)，Desired端的输入信号为d(t)，Output端输出信号为y(t)，Error端的输出信号为e(t)，所设计的自适应滤波器的迭代计算公式为：

y(n)＝w^H(n)u(n)    (1)

e(n)＝d(n)-y(n)    (2)

w(n+1)＝w(n)+μu(n)e^*(n)    (3)

其中，y(n)为自适应滤波器Output端输出信号y(t)的抽样值，e(n)为自适应滤波器Error端输出信号e(t)的抽样值，e^*(n)为e(n)的共轭向量，u(n)为自适应滤波器Input端输入信号u(t)的抽样向量，d(n)为自适应滤波器Desired端输入信号d(t)的抽样值，w(n)为权向量，初始值为0向量，w^H(n)为w(n)的埃尔米特转置向量，μ为步长因子。

2)利用两个所设计自适应滤波器对混有固定频率干扰信号s₀(t)和随机干扰信号n₀(t)的非连续通信信号s(t)进行并行处理，两个滤波器分别称为第一自适应滤波器和第二自适应滤波器，两个自适应滤波器的Desired端都连接原始接收信号s₀(t)+n₀(t)+s(t)，第一自适应滤波器和第二自适应滤波器的Input端分别连接延迟了t₁和t₂的原始接收信号，其中t₁＜＜T、t₂＝T，T为非连续通信信号的存在时间，利用两个自适应滤波器进行迭代计算；

3)将前面两个自适应滤波器的Error端输出信号n₀(t)和n₀(t)+s(t)分别连接到第三自适应滤波器的Input和Desired端，则第三自适应滤波器的Error端输出信号e(n)≈s(t)，从而有效恢复通信信号。

本发明的优点是：本发明的滤波设计理念是利用2个延迟电路和3个自适应滤波器来代替现有技术的单个延迟电路和自适应滤波器，不仅可以有效消除自相关性强的固定频率噪声，而且对自相关弱的随机噪声也有较强的抑制作用，可以实现对混有固定频率干扰信号和随机干扰信号等多噪声条件下的非连续通信信号进行有效消噪。

附图说明

图1是固定频率噪声和随机噪声对消实现原理图。

图2是通信信号s(t)、噪声s₀(t)+n₀(t)及信号加噪声s₀(t)+n₀(t)+s(t)的时域波形图。

图3是通信信号s(t)频域波形图。