[发明专利]一种基于吕分布的多分量线性调频信号去噪方法

摘要

本发明属于信号处理中时频分析领域，具体涉及一种基于吕分布的多分量线性调频信号去噪技术。本发明针对多分量线性调频信号，基于吕分布提出信号重建，结合信号检测技术，对强噪声污染下的信号进行去噪处理，其结果为时域中一个与原始信号接近的去噪信号。由于吕分布具有对多分量线性调频信号能量聚集性高、噪声抑制强的特点，本发明可实现在负信噪比下(即噪声功率大于信号功率)进行有效去噪、并重建信号，且计算复杂度适中，其去噪信号与原始信号的均方误差值优于现有技术。

主权项

1.一种基于吕分布的多分量线性调频信号去噪方法，包括以下步骤：步骤1、对输入含噪信号进行参数自相关计算；设接收端输入含噪信号x(t)为：x(t)＝s(t)+n(t),   (1)其中t为时间，n(t)为高斯白噪声，其均值为0，方差为σ²；s(t)为多分量线性调频信号，如下：K为该信号分量总数，A_k、f_k及γ_k分别表示第k个分量的幅值、中心频率及调频率；计算x(t)的参数自相关函数为：其中R_s为信号各分量的自相关项，如下：C_r为交叉项，包含不同信号分量之间的交叉项、信号各分量与噪声的交叉项；R_n为噪声的自相关项，τ为延迟量；步骤2、对式(3)的参数自相关函数R_x进行时间维伸缩变换；设t_s为尺度时间，即伸缩变换后的时间量，令t_s＝(τ+1)t，参数自相关函数R_x变为：为尺度参数自相关函数，是时间量t_s和延迟量τ的函数；步骤3、进行两次傅里叶变换；对式(5)的尺度参数自相关函数先后沿τ维、沿t_s维进行两次傅里叶变换，得到：其中F_τ{·}、分别表示沿τ维、沿t_s维的傅里叶变换；式(6)第一项表示信号各分量能量以δ函数形式聚集在频率‑调频率平面的(f_k,γ_k)这些点上，第二项为交叉项及噪声自项的运算结果；步骤4、对式(6)的L_x(f,γ)平面进行信号检测，得出信号尖峰位置(f_k,γ_k)；步骤5、根据步骤4得出的(f_k,γ_k)，对L_x(f,γ)平面进行掩膜操作，如下：这里步骤5是仅将信号尖峰位置(f_k,γ_k)处的值保留，其他位置设为0；步骤6、对式(7)结果进行如下计算：即可得到去噪后的信号s_dn(t)。