[发明专利]一种适用于机载通信设备的DSP数字抗噪声系统、方法及装置

权利要求书

1.一种适用于机载通信设备的DSP数字抗噪声系统，所述系统包括：信号源部分、误差信号部分、噪声信号部分、信号处理器部分和信号输出部分；所述信号处理部分分别信号连接于信号源部分、误差信号部分和噪声信号部分；其特征在于，所述系统还包括：滤波部分；所述信号源部分产生的源信号为：P_P＝Acos(wt-kx)；其声能密度为：其中，A为信号幅度；w为信号的相位；t为信号时间参数；k为修正系数，为任意正整数；x为修正幅度，为任意正小数；ρ为能量密度常数；c为信号传播速度常数；所述信号处理器根据噪声源部分产生的噪声信号和误差信号部分产生的误差信号，调整输出信号，使得输出信号的输出为：P_S＝βAcos(wt-kx+α)；其中，β为输出信号的幅度增强系数，为小于1的任意正数；α为相位修正值，设定范围为0～180；使得输出信号的声能密度为：由此计算得到声级差：信号处理器最终根据声级差，调整输出信号的参数，使得β为1，α为π，得到最终的输出信号，将最终的输出信号通过滤波部分进行滤波后，通过信号输出部分，输出最终的信号，完成信号的降噪。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述滤波部分包括：模型建立单元，用于建立模型的状态方程；初始化单元，用于对信号进行初始化；观测值单元，用于计算某一时刻的观测值；状态更新单元，用于更新状态方程；滤波单元，用于使用更新的状态方程对信号进行滤波，得到滤波后的信号，发送至信号输出部分。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述模型建立单元，建立的模型的状态方程，使用如下公式表示：其中，k为时刻，s_k∈Rⁿ为状态向量；z_k为观测向量；f_k为系统函数；w_k为系统噪声；h_k为观测噪声；h_k为观测函数。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述初始化单元，用于对信号进行初始化的方法执行以下步骤：在时刻为0时，即k为0时，根据概率分布，建立初始状态样本集：得到权值：其中，N为样本个数；所述观测值单元，用于计算某一时刻的观测值的方法执行以下步骤：令k＝k+1，计算k+1时刻的观测值；所述状态更新单元，用于更新状态方程的方法执行以下步骤：使用如下公式更新状态方程的的状态：其中，K_k是第k时刻滤波器的增益；表示真实的测量值；z_k表示测量估计值；再使用如下公式，更新状态方程的方差：其中，P表示对应上下标的方差。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述滤波单元，用于使用更新的状态方程对信号进行滤波，得到滤波后的信号，发送至信号输出部分的方法执行以下步骤：使用如下公式，结合更新后的状态方程，得到滤波后的信号：其中即为滤波后的输出信号。

6.一种基于权利要求1至5之一所述适用于机载通信设备的DSP数字抗噪声系统的方法，其特征在于，所述方法执行以下步骤：信号源部分产生源信号；误差信号部分产生误差信号；噪声信号部分产生噪声信号；信号处理部分分别信号连接于信号源部分、误差信号部分和噪声信号部分；信号源部分产生的源信号为：P_P＝Acos(wt-kx)；其声能密度为：其中，A为信号幅度；w为信号的相位；t为信号时间参数；k为修正系数，为任意正整数；x为修正幅度，为任意正小数；ρ为能量密度常数；c为信号传播速度常数；所述信号处理器根据噪声源部分产生的噪声信号和误差信号部分产生的误差信号，调整输出信号，使得输出信号的输出为：P_S＝βAcos(wt-kx+α)；其中，β为输出信号的幅度增强系数，为小于1的任意正数；α为相位修正值，设定范围为0～180；使得输出信号的声能密度为：由此计算得到声级差：信号处理器最终根据声级差，调整输出信号的参数，使得β为1，α为π，得到最终的输出信号，将最终的输出信号通过滤波部分进行滤波后，通过信号输出部分，输出最终的信号，完成信号的降噪。