理论教育 序列检测基本原理

序列检测基本原理

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:序列检测的特点就是把观测次数或观测时间作为随机变量而留待检测中确定。信号检测的各种判决准则可以统一到似然比检测方法,故采用似然比检测方法讨论二元序列检测问题。从所获得的第一次数据开始进行似然比检测,如果能做出明确判决,则检测结束;如果不能做出判决,则继续观测接收信号,采用新的观测数据与前面已有的观测数据按照同样的似然比检验方法进行联合判决,直至能做出判决为止。

序列检测基本原理

对于序列检测,观测次数或观测时间是一个随机变量,它随检测情况的不同而随机变化。在大信噪比情况下,观测次数可能较少或观测时间可能较短;在小信噪比情况下,观测次数可能较多或观测时间可能较长。序列检测的特点就是把观测次数或观测时间作为随机变量而留待检测中确定。

对于二元序列检测,两种假设表示为

式中,xi 和ni 是对接收信号和噪声的第i 次观测值;s0i 和s1i 是对有用信号s0(t)和s1(t)的第i 次观测值。前i 次观测值组成的序列表示为向量xi=[x1,x2,…,xi ]T

信号检测的各种判决准则可以统一到似然比检测方法,故采用似然比检测方法讨论二元序列检测问题。前i 次观测值的似然比为

与固定观测次数检测或固定观测时间检测不同,序列检测需要设置两个门限:上门限Λ1 和下门限Λ0,当似然比Λ(xi)大于或等于Λ1 时,判决为假设H1 成立;当Λ(xi)小于或等于Λ0 时,判决为假设H0 成立;当Λ(xi)处于上、下门限之间时,不做判决,顺序再增加一次观测,再计算相应的似然比,按照类似规则与门限做比较,直到做出判决为止。可见,做出判决时,序列检测的观测次数或观测时间不是固定的。序列检测的似然比检测判决准则为(www.daowen.com)

二元序列检测问题实质上是对观测空间Ψ={xi}进行划分,将其划分3 个相邻但不重叠的区域:Ψ0、Ψ1 和Ψ2。如果xi ∈Ψ0,则判决H0 为真;如果xi ∈Ψ1,则判决H1 为真;如果xi ∈Ψ2,则不做出判决,继续进行第i+1 次观测,重新进行判决。对于二元序列检测,Ψ={xi}划分的示意图如图6-1 所示。

图6-1 二元序列检测的判决域

序列检测是逐步进行的边观测边判决的过程。从所获得的第一次数据开始进行似然比检测,如果能做出明确判决,则检测结束;如果不能做出判决,则继续观测接收信号,采用新的观测数据与前面已有的观测数据按照同样的似然比检验方法进行联合判决,直至能做出判决为止。序列检测的最大优点是,在给定的检测性能指标要求下,它所用的平均观测次数最少,即平均检测时间最短。

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