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1、第2 8 卷第2 期2 0 0 9 年4 月声学技术T e c h n i c a lA c o u s t i c sV 0 1 2 8 ，N o 2P t 3A p r ，2 0 0 9时频域脊波变换滤波在信号检测中的应用朱广平，孙辉，陈文剑，张明辉( 哈尔滨工程大学水声工程学院，黑龙江哈尔滨，1 5 0 0 0 1 )A p p l i c a t i o no fr i d g e l e tt r a n s f o r mi nt i m e f r e q u e n c yd o m a i nf o rs i g n a ld e t e c t i o n1 引言Z H U
2、G u a n g - p i n g ，S u nH u i ，C H E NW e n - j i m ，Z H A N GM i n g h u i( C o l l e g eo f U n d e r w a t e r A c o u s t i cE n g i n e e r i n g , H a r b i nE n g i n e e r i n gU n i v e r s i t y , H a r b i n ，C h b , a1 5 0 0 0 1 )线性调频( L F M ) 信号广泛应用于主动声呐、雷达和通信等领域中。W i g n e r - V i l
3、l e 分布( W V D ) 具有较高的分辨力和对L F M 信号良好的时频聚集性，因而受到较多的研究。文献【1 提出了W V D 结合H o u g h 变换的W H T 检测方法用于信号的检测和参数估计。文献【2 分析了W H T 在双门限情况下 L F M 信号的检测性能。然而，随着低信噪比的降低，W H T 检测方法的检测性能变差。本文针对在低信噪比下W i g n e r - V i l l eH o u g h 变换检测性能降低问题，基于信号和噪声时频聚集性的不同，在时频域采用脊波变换滤波方法进行滤波，滤除噪声以提高检测性能。铲，警如 = f 厂( x ) 玩鼬( x ) 出(
4、3 )其中驴表示缈的共轭。重构公式为= r “f i f oR ( 口，p ，6 ) 伊。，。，。( x ，口d a ，d bd 4 兀O ( 4 )2 2 滤波方法脊波变换滤波方法如图l 所示。首先对接收信号进行有限离散脊波变换( F I u T ) ，将时频域数据监换到脊波域，然后进行闻值处理，山r 直线的脊 波变换系数比敞乱的噪卢的系数太，所以通过】限 后町上除噪声。最后进行逆变换得到滤波历的输m 。 闽值占噪中门限可从纯噪声样本中计算得到的。1 1 f 日 一F R f f _ 呲_ L I ”* ”目I “ * * t * M mF I n cx k c | c ho f n d s
5、 。m “j f i l t e n n g3 检测算法为了进步提高信噪比，可采用X W V D 变换 代替W V D 。基于时频域脊波变换滤波的检测算法步骤：1 ) 将接收信号缸0 与拷m 信号经X W V D 变换到时 频域2 ) 4 1 算闲值滤波门限，进行脊渡变换谧波：3 ) 对滤波衍的输m 进彳丁H o u g h 变换： 4 ) 与检测门限棚比较，输测接收信号中柯无信号。4 仿真实验研究为了验证文中提出的滤波检测算法进行r 仿真 曩验研究，并且与W H T 进行了比较。 仿真产生自噪声厦L F M 脉冲信号，信号带宽2 0 k H z ，脉宽25 m s ，采样频率2 0 0 k
6、H z 。将仿真信号与门噪声叠加形成接收信号( 信噪比为一1 0 d B ) ， 然后对该接收信号分别进行w H T 处理和本文的基f 脊波变换滤波的检测处理，结粜如图2 所示。图 2 ( a ) 是W H T 检测结果图2 ( b ) 是车文检测方法的结果。由图比较可知，V I V D 变换的结果中信号不明显，而经过时频滤波后得结果非常好。由此 “，见，在低信噪比下，通过时频域滤被后能确效地抻制噪声，从而有效提高检测性能。 5 结论本文研究了时频域脊波变换滤波检测方浊，i j 方法利川L F M 信毋和噪声存时频域能攮聚袋特性 的不间，在B t 颠域采川脊被变换滤波滤除啭，B 。实验研究中与
7、W H T 岱行丁比较结果表明：存较的 低信噪比下通过脊波变换滤波后，能有效地抑制晚声，从而提高在时额域J 的信噪比，使得后续的H o u g h 变换检测方沾崦够有效的检测到L F M 信畸。5 |2 0 03 。R h 。 ( b ) X I T f f ”g h ”目# *目2 X W V DF R I T 啪0 5 W m #F i g2 c 钿P ”啪o f X W V E F R T H o u n a “W H T参考文献： I f 牛铡虎序安J ：平等w 1 F 卧H o 咄变换在东F 目标 信号检器中的 用f J l 学报2 0 0 6 , 2 7 ( J ) 1 2 I1
8、2 5L iG a n 曲qL I “ C a - a n , W A N GJ u n ，C U IH a ly i n gA P P l i c a t i o no fw l g n e f - , q o u g hH ”s f o 帅i n “f i c t i o no f吼d H w s l ts i s a l s J A C T A A R M A M E N t R J 】2 0 0 62 7 ( ”1 2 1 - 1 2 51 2 】刘建成，f 霉# ，刘忠M * 平i 国i f 耶c H o u 曲 变换的L F M 信 俭性能分折【J 】电T 学报2 0 0 7 ，3
9、 5 ( 6 ) 1 2 I2 1 2 1 7L I UJ t a n c h 。g , W N 0X u 鼬n gL I UZ h o n ge k D 础c t I O nP c r f o o fL i a e * t rF m q u e n e yM o d u l a t e dS i g t m I sB a s e do nW i 州- l l o u l 曲T m s f o 呲U 1A e l aE l c c t r o m c aS i n i c a2 0 0 73 5 ( 6 ) - 1 2 1 2 1 2 l71 3 1c a 叫BJR i d g e l c l
10、 t h e o r ya n do p m l I l o n s D lS t a n f o r d ：D e D a Io fS t m i s t i c sS t a n f o r d U n i v e r s i t y1 9 9 84礼钾I 目西罗m 小波理论q 川【M ln 京。科 学出版社2 0 0 43 i 3 - 3 1 8“= z h i , W A N G 。H o n ”i a , L U OY o n 。gwavctetTh。ryA p p l i c a t i o nMB e r i n g ：S c i e n c e2 0 0 4 ，df n 3 I3 - 3 1 8鼬哪、
