[发明专利]一种最大后验概率准则下有约束的噪声增强信号检测方法有效

专利信息
申请号: 201810539097.1 申请日: 2018-05-30
公开(公告)号: CN108732432B 公开(公告)日: 2020-08-21
发明(设计)人: 刘书君;杨婷;唐明春;谭晓衡;张新征;杨竹君;任子奕;罗玉珺 申请(专利权)人: 重庆大学
主分类号: G01R29/26 分类号: G01R29/26;G06F17/15;G06F17/18
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 400044 *** 国省代码: 重庆;50
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摘要: 发明公开了一种最大后验概率准则下有约束的噪声增强信号检测方法,属于信号处理领域。首先给非线性系统输入信号加入与之独立的加性噪声;经过非线性系统,获得加噪后的输出信号;根据最大后验概率准则,建立起检测概率与虚警概率联合约束下,使得错误概率最小的噪声增强优化模型;最后求解相应的优化模型,获得有约束的噪声增强最小错误概率检测结果。本发明在检测概率与虚警概率的联合约束下,将噪声增强与最大后验概率准则下的二元信号假设检验相结合,进一步减小错误概率以实现综合检测性能的提升。
搜索关键词: 一种 最大 概率 准则 约束 噪声 增强 信号 检测 方法
【主权项】:
1.一种最大后验概率准则下有约束的噪声增强信号检测方法,其特征在于:包括以下步骤:1)建立最大后验概率准则下噪声增强检测模型非线性系统输入信号x在原假设H0和备选假设H1下的概率密度函数已知,分别为p0(x)和p1(x),且假设H0和H1的先验概率分别为p(H0)和p(H1);给非线性系统输入信号x加入与之独立的加性噪声n,其中n服从概率密度函数为pn(n)的分布;经过非线性系统后,获得加噪后的非线性系统输出信号z=T(x+n),其中T(·)表示非线性系统的传递函数;然后根据最大后验概率准则,利用所述非线性系统输出信号z对H0和H1中哪一个假设成立进行判决的最优检验为:其中pz(z|Hi)(i取0或1)为非线性系统输出信号z在假设Hi下的概率密度函数;具体而言,给非线性系统输入信号x加入概率密度函数为pn(n)的噪声时,对应的最大后验概率检测器的判决可表示为2)求解检测概率和虚警概率联合约束下的最优加性噪声在检测概率不低于β和虚警概率不大于α的联合约束下,建立使噪声增强错误概率最小的优化模型:其中β和α分别为检测概率的下限和虚警概率的上限,分别表示给非线性系统输入信号x加入概率密度函数为pn(n)的噪声且检测器为时对应的错误概率、检测概率和虚警概率;上述有约束的噪声增强优化问题对应的最优加性噪声为不超过两个的常向量以一定权重凸组合构成的随机分布,对应概率密度函数为:其中0≤λ≤1,n1和n2均为常向量;最后利用全局优化方法求解出λ,n1和n2的值,即可获得检测概率和虚警概率联合约束下,使得错误概率最小时所需加入的最优加性噪声nopt3)有约束的噪声增强最小错误概率检测给非线性系统输入信号x加入概率密度函数为的加性噪声nopt;经过非线性系统,获得加噪后非线性系统输出信号为z=T(x+nopt),且z在假设Hi(i取0或1)下的概率密度函数为将(6)式代入(2)式可得最大后验概率检测器对应的最小错误概率为且检测概率和虚警概率
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