理论教育 随机相位和到达时间信号的检测方法

随机相位和到达时间信号的检测方法

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于随机相位和到达时间信号的检测,两种假设分别为式中,信号s=A sin,其振幅A 和频率ω 为常数,相位θ 在上为均匀分布,到达时间τ 的概率密度p(τ)定义于0 ≤τ ≤ τm。对于随机相位和时延信号的检测,可以先将到达时间τ 看作是确知参量,利用简单二元随机相位信号检测的似然比,得到以τ 为条件的似然比,然后再对τ 取统计平均,到平均似然比。图4-24随机相位和到达时间信号单通道检测系统

随机相位和到达时间信号的检测方法

对于随机相位和到达时间信号的检测,两种假设分别为

式中,信号s(t)=A sin(ωt+θ),其振幅A 和频率ω 为常数,相位θ 在(0,2π)上为均匀分布,到达时间τ 的概率密度p(τ)定义于0 ≤τ ≤ τm。噪声n(t)是均值为0,功率谱密度为N0/2 的高斯白噪声。

对于随机相位和时延信号的检测,可以先将到达时间τ 看作是确知参量,利用简单二元随机相位信号检测的似然比,得到以τ 为条件的似然比,然后再对τ 取统计平均,到平均似然比。

直接利用简单二元随机相位信号检测的似然比,得到以为条件的似然比为

随机相位和时延信号检测的似然比检测的检测判决式为

相应的最佳检测系统如图4-22 所示

图4-22 随机相位和到达时间信号检测系统

由于I0 [2AM(τi+T)/N0]是M(τi+T)的单调增函数,故可直接用M(τi+T)作为检测统计量,这时判决规则可以表述为:若最大的M(τi+T)超过门限,则选择Hi,否则选择H0。最佳检测系统可以进一步简化成如图4-23 所示的结构。(www.daowen.com)

图4-23 随机相位和到达时间信号检测系统的简化形式

对于随机相位和时延信号,也可以采用多元信号检测的方法来确定信号是否存在,并识别它的到达时间。此时假设

对于信号s(t)=A sin(ωt+θ)和等概率到达时间的情况,假设Hi 对假设H0的似然比为

设似然比检测门限为Λ0,则判决规则为:如果没有一个Λi(x)超过Λ0,则判决假设H0 成立;否则,判决对应最大Λi(x)的假设Hi 成立。由于I0 [2AM(τi+T)/N0]是M(τi+T)的单调增函数,故可直接用M(τi+T)作为检测统计量,这时判决规则可以表述为:选择M(τi+T)的最大值,若最大的M(τi+T)小于门限,则选择H0,否则,选择对应于M(τi+T)最大值的假设Hi。最佳接收机结构与图4-23 完全相同。

考虑到匹配滤波器对于时延信号具有适应性(即如果滤波器对某一信号是匹配的,则它对该信号的延迟信号仍然匹配),则图4-23 所示的多路系统可用图4-24 所示的单通道系统实现。对于瑞利起伏信号也可以做同样的处理。这正是一般雷达系统测量目标回波到达时间的典型框图。

图4-24 随机相位和到达时间信号单通道检测系统

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