[发明专利]一种基于邻值统计的宽带频谱信噪分离方法

权利要求书

1.一种基于邻值统计的宽带频谱信噪分离方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，通过射电天文台站的电波环境测试系统提供多个给定电波环境宽带频谱P(F[n]，V[n])，其中，P为二维数组，F为频率，V为频率点对应的功率值，n为频率点个数；

步骤S2，在所述多个给定电波环境宽带频谱中选取N组频谱样本，并将每组所述频谱样本按照频率高低平均分成M段频谱；

步骤S3，根据所述N组频谱样本，计算所述电波环境测试系统在测试方法不变情况下的频谱噪声的标准差

步骤S4，通过典型样本统计确定邻值比较判别值deta，包括：

步骤S41，根据公式(1)、(2)对N×M段频谱中相邻频率点对应的功率值进行差值处理，以获得矩阵V_N×M：

其中，Z_NM表示对第N组频谱样本的第M段频谱中相邻频率点对应的功率值进行差值处理所获得的一维数组，表示第N组频谱样本的第M段频谱中第1个频率点对应的功率值，表示第N组频谱样本的第M段频谱中第2个频率点对应的功率值，表示第N组频谱样本的第M段频谱中第3个频率点对应的功率值，表示第N组频谱样本的第M段频谱中第X-1个频率点对应的功率值，表示第N组频谱样本的第M段频谱中第X个频率点对应的功率值；

步骤S42，根据公式(3)对所述矩阵V_N×M中的所有数据按照从小到大的顺序进行排序，并获得一维数组W_N：

W_N＝sort(V_N×M) (3)，

其中，sort()为排序函数；

步骤S43，根据公式(4)从一维数组W_N中取出排序为K的数据作为统计值B_N，其中，K为百分数：K＝95％；

B_N＝Percent(W_N，K) (4)；

其中，Percent(W_N，K)表示获取W_N中排序为K的数据点；

步骤S44，将所述统计值B_N作为邻值比较判别值deta：

deta＝B_N (5)；

步骤S5，根据每个所述给定电波环境宽带频谱P(F[n]，V[n])中的数组V[n]，计算获得用于邻值比较的初始噪声信号V[0]：

步骤S6，根据邻值比较判别值deta，通过频谱噪声提取法对每个所述给定电波环境宽带频谱P(F[n]，V[n])中的数组V[n]进行处理，以获得对应的频谱噪声数据P1(F[n]，V1[n])；以及

步骤S7，判断V[n]-V1[n]＞0是否成立，其中，n＝1，2，3，…n，若是，则表示V[n]为所述给定电波环境宽带频谱P(F[n]，V[n])中的信号，否则，表示V[n]为所述给定电波环境宽带频谱P(F[n]，V[n])中的噪声。

2.根据权利要求1所述的基于邻值统计的宽带频谱信噪分离方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

根据公式(6)统计形成所述初始噪声信号V[0]：

其中，m为正整数，且m＜n，min()为统计最小值函数，V[1]表示数组V[n]中的第1个值，以此类推，V[m]表示数组V[n]中的第m个值。

3.根据权利要求1所述的基于邻值统计的宽带频谱信噪分离方法，其特征在于，所述步骤S6包括：

步骤S61，判断|V[0]-V[1]|＞deta是否成立，其中，V[1]为数组V[n]中的第1个值，若是，则使频谱噪声数据P1(F[n]，V1[n])中的数组V1[n]中的第1个值V1[1]＝V[0]，否则，使V1[1]＝V[1]；

步骤S62，判断|V[i]-V1[i-1]|＞deta是否成立，其中，V[i]为数组V[n]中的第i个值，V1[i-1]为数组V1[n]中的第i-1个值，i取2至n，若是，则执行步骤S63，否则，使V1[i]＝V[i]；以及

步骤S63，判断V[i]-V1[i-1]≥0是否成立，若是，则使V1[i]＝V1[i-1]，否则，使V1[i]＝V[i]。

4.根据权利要求1所述的基于邻值统计的宽带频谱信噪分离方法，其特征在于，所述频谱样本的数量N为6组，且为所述多个给定电波环境宽带频谱中的6个方向的水平极化电波环境宽带频谱。