基于噪声抑制门的两级自适应线谱增强算法

针对低信噪比下,自适应线谱增强(ALE)算法在低信噪比时性能急剧下降的问题,该文提出2级ALE算法,该算法在普通的ALE算法的基础上,将输出信号和误差信号的傅里叶变换作为第2级ALE的输入,对线谱作进一步增强.并利用噪声抑制门对信号进行降噪预处理,然后结合提出的2级ALE算法,提出一种基于噪声抑制门的2级ALE算法,进一步提高信噪比,增强线谱.仿真和海试数据表明,算法性能较普通ALE算法有较大提升.     

基于高阶累积量不同切片的动态谱线增强算法

为了克服传统的自适应谱线增强器(ALE)抑制高斯噪声效果差的缺点，提出了基于高阶累积量不同切片的自适应动态谱线增强算法，并用水下某运动目标辐射的线谱数据进行了仿真研究。仿真和分析表明：该算法抑制高斯噪声的性能强于ALE算法。因此，本研究有助于提高水下探测系统对微弱信号的检测能力和水下通信能力。     

自适应线谱增强器在音频信号增强中的应用研究

本文对自适应线谱增强器（ALE）稳态的频率特性及其与输入信噪比、自适应滤波器长度和采样率的关系进行了详细分析。明确给出了AI正参数选择的原则及信号信噪比（SNR）提高的方法。在MATLAB环境下将ALE应用于音频信号增强,选择信号延迟D=100和用于自适应线性估计的滤波器长度L=32。使用块LMS=32自适应算法进行了仿真试验。仿真结果表明,AIE系统不仅提高了宽带噪声中谐波信号的信噪比．而且还具有独特的滤波功能。     

一种改进的扩频BPSK信号载频检测估计方法

检测与估计扩频信号的载波频率是截获扩频通信的重要手段,在分析直扩 BPSK 信号特点和传统平方载波检测方法的基础上,根据对称相关变换的性质,提出了一种改进的基于对称相关变换的平方载波检测扩频信号检测与参数估计方法.通过平方检测器,信号在载波的倍频处产生离散线谱,检测离散线谱可实现扩频信号的检测与载波估计.为了提高算法的检测性能,通过对称变换,进一步抑制噪声,有效地改善了输出信噪比,实现了低信噪比下直扩信号的检测.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

微弱信号非线性检测在随钻电磁波中的应用

在随钻电磁波测井工程中, 随着勘探深度加深, 信号呈现越来越微弱的特性, 有效提取强噪声背景下的微弱电磁波信号对于指导随钻工程勘探具有重要的意义.传统的滤波方法仅滤除带外噪声, 带内噪声不能被很好解决, 针对此问题, 文章设计带外硬件滤波电路和带内基于最小均方算法的可变参数自适应谱线增强(adaptive line enhancer, ALE)算法来构造组合滤波算法.理论分析和仿真研究表明:该组合算法能够提高高动态、低信噪比的微弱电磁波有用信号的估计精度, 有效提高信噪比和抑制工程环境噪声的能力.该组合算法在滤除带外噪声的基础上, 对于带内高斯白噪声抑制能力提高约10 dB, 进一步解决了实际工程问题.     

基于目标辐射噪声的信号起伏检测算法研究

该文以起伏声场背景下的目标辐射噪声模型分析为前提,针对目标方位估计和窄带线谱的检测问题,提出一种基于信号起伏相位差分对齐的宽窄带综合相干检测算法。利用周期线谱信号与宽带噪声间的时间相关半径与起伏相位均匀性差异,抑制背景噪声的能量干扰;将聚焦波束域输出信号的起伏相位对齐增益结合阵元域处理的空间相干增益,提高对不同来波方向目标的辨识能力。通过仿真分析与海试实验结果验证了该文所提算法可明显增强目标线谱分量的检测信噪比增益和相关目标所在波束方位的相对能量谱级,在抗复杂信道检测、识别领域具有良好的实际应用前景。     

一种自适应增强谱线算法的优化设计与实现

自适应谱线增强(ALE)算法能够提高高动态、低信噪比信号的载波频率估计精度.针对实际应用中该算法消耗硬件资源多、结构复杂、使用效率低等问题,提出了结合可编程逻辑门阵列(FPGA)优化的ALE算法结构方法,简化了ALE硬件电路.设计结果表明,改进ALE方法后,可实现信噪比为0～20 dBHz、最大多普勒动态为800 Hz/s的测控信号载波频率准确估计.     

基于子空间和小波降噪的盲信号干扰抑制算法

卫星通信信号十分微弱,信噪比的改善以及抗干扰能力的增强对于信号的正确接收具有至关重要的作用。提出了一种星上干扰抑制方案和一种基于子空间和小波降噪的盲分离干扰抑制算法,对提出的算法在单音、多音、窄带噪声以及宽带噪声干扰下进行了误码性能仿真。结果表明,该算法克服了传统基于前置小波降噪的盲分离算法在干信比大于30dB时性能恶化的问题,提高了抗高斯白噪声性能。     

一种基于语音和噪声统计信息改进相位估计的语音增强算法

为改善低信噪比环境下语音的质量,论文提出了一种改进相位估计的语音增强算法。算法首先根据语音和噪声频谱的统计模型的对称性得到用先验信噪比倒数形式表示的噪声频谱估计值,然后通过分析低信噪比条件下（0dB）相位估计对于幅度估计的重要性,利用噪声频谱估计值估计每一个频点的相位修正值,并给出了一种优化的先验信噪比估计算法,得到一种新的语音增强算法。由仿真实验给出的客观测试和非正式听音测试表明:该算法处理后取得了较好的效果,在抑制低信噪比语音增强所产生的音乐噪声的前提下,相比未改进相位估计的算法处理后的信号,语音失真度更小,语音质量有明显提高。      

一种基于瞬时相位方差加权的线谱检测器

针对水下目标未知线谱的检测问题,依据水下目标辐射噪声含有高强度稳定线谱这一特征,该文提出一种基于瞬时相位方差加权的线谱检测方法。该方法利用目标线谱频率单元对应瞬时相位比较稳定,背景噪声频率单元对应瞬时相位比较随机的特点,对各频率单元进行瞬时相位方差加权,可以进一步抑制背景噪声能量干扰,增强目标线谱检测信噪比(SNR)增益,实现对水下目标辐射噪声中未知线谱的检测。理论分析和实验结果表明:该方法可以较好地增强目标线谱能量、抑制噪声、提高信噪比,在抗复杂信道检测、识别领域具有良好的应用前景。     

A new hybrid adaptive combination technique for ECG signal enhancement

This paper proposes a new de-noising system technique which is composed of Adaptive line enhancer (ALE) with the discrete wavelet transform (DWT) in order to improve the demerit of the ALE. A new adaptive algorithm which depends mainly on the second order resemblance between a signal and its delayed version is also derived and proposed for the ALE. Unlike the conventional DWT process where an estimation of a specific threshold is taken into account, here the ALE based proposed adaptive algorithm is exploited to enhance the detail coefficients. Therefore, the entire system works well for canceling Gaussian and non-Gaussian noise. Some experiments are carried out on an ECG signal to show the effectiveness of the proposed system. It illustrates from the simulations that the proposed technique demonstrates spectacular results for separating various noise types from the contaminated ECG signal. Finally, the proposed adaptive algorithm is compared with the leaky least mean square algorithm of the bases of mean square error. It is found that the performance of the proposed algorithm provides faster convergence rate and lower steady-state error. Consequently, the overall proposed system model represents a workable solution for ECG signal enhancement.

     

基于非线性抗噪声估计的视觉显著性弱小目标检测

针对红外图像处理技术中弱小目标检测的重要性及关键性,提出一种基于非线性抗噪声估计的检测算法来解决高可靠性、高鲁棒性的弱小目标检测问题。提出的方法基于传统视觉显著度算法及空间距离处理方法,对目标及背景区域采用非线性加权方法进行估计,在不显著降低目标信号信噪比的基础上,削弱孤立微小噪声点对检测算法性能的影响,可提高抗噪性能。首先,采用模块化及非线性映射方式预测背景;然后,融入距离相关因子滤除噪声干扰;最后,在处理结束的图像上进行二值化阈值分割,自动检测并向下一级处理软件输出目标位置信息。实验结果表明:提出的算法与近年来先进的弱小目标检测算法相比,在受试者测试曲线上,在相同的虚警率下,可获得更高的检测率,对背景噪声的抑制很明显;在局部信噪比及背景抑制因子的测试比对数据上,提出的算法可获得更高的检测指标。缺点是算法采用了非线性处理技术,运算效率较低,需进一步优化算法以提高计算速度,实现算法的实时目标检测。     

脉冲噪声下跳频信号时频图修正

为了在α稳定分布噪声的环境下获得清晰的跳频信号时频图,提出一种基于分数低阶SPWVD(Smoothed Pseudo Wigner-Vile Distribution)与形态学滤波相结合的跳频信号时频图修正算法。首先,根据接收到的多跳频信号建立跳频信号的模型和α稳定分布噪声模型;然后,采用低阶SPWVD变换抑制时频图中脉冲噪声;最后,根据形态学滤波处理方法对残留噪声进一步抑制进而得到清晰时频图。理论分析和仿真结果表明,所提算法在广义信噪比为-5 dB时仍可以得到清晰可靠的跳频信号时频图,并且基于时频图的参数估计性能优良。     

Interference cancellation in GPS receiver using noise subspace tracking algorithm

In this paper, we address the problem of interference cancellation in global positioning system (GPS) receiver using a two-step approach: subspace projection technique and maximum signal-to-noise ratio (MSNR) beamforming. The interference signals can be effectively suppressed by projecting the received signal on the noise subspace. Here noise subspace tracking algorithm is employed to estimate the noise subspace directly. We then apply a beamformer to maximize the signal-to-noise ratio of the interference-free signal. Simulation results show that our approach can effectively eliminate the strong interference and enhance the performance of the GPS receiver.     

基于参数估计和感知提升的语音增强降噪算法

为了提高单通道语音增强降噪算法的整体质量,该文从噪声消除和语音感知两个角度出发对传统语音增强算法进行改进,通过引入多种处理手段来达到最佳优化效果。首先在参数估计方面,把基于弱语音出现的平滑算法加入到基于固定先验信噪比的软判决方法中来解决噪声谱过估计问题,并根据语音帧存在概率动态调整平滑因子,从而提高先验信噪比的跟踪效果。其次在语音质量感知提升方面,采用谐波恢复的方法重建语音段的高频谐波分量,并采用相位补偿和增益平滑的方法消除静默段和语音段的音乐噪声。实验结果表明,相比传统算法,该文算法通过引入参数估计改进模块和感知质量提升模块,在消噪效果和语音质量两方面均得到了较大的提高,并适用于多类噪声环境和信噪比条件。     

An IIR adaptive line enhancer with controlled bandwidth

A previously proposed IIR adaptive line enhancer (ALE) is explored further. We propose a mechanism for controlling the bandwidth of the ALE in an adaptive manner. The proposed mechanism increases the bandwidth of the ALE whenever its peak is not close to a spectral line of the input signal to assure its fast convergence and decreases the bandwidth of the ALE when its peak matches a spectral line of the input signal to enhance that spectral line further. In addition, a new algorithm for robust adaptation of the ALE is proposed     

非线性调频信号的自适应时频滤波算法

针对传统的时域或频域滤波算法对非线性调频信号滤波去噪效果不好的问题,本文提出了一种时频域内非线性调频信号的自适应滤波去噪算法。首先对原信号进行广义S变换获得其时频分布,接下来利用有效信号时频分布特性选取时频通域,构造区域滤波算子并去除掉时频通域外的噪声分量的时频分布;然后利用有效信号分量的时频聚集性构造自适应时频滤波算子,对含有随机噪声的有效信号分量进行滤波处理,得到滤波去噪后的信号的时频分布;最后利用广义S逆变换将处理后的时频分布变换到时间域,得到滤波去噪后的信号。通过仿真实验的结果可知,本文提出的算法在非线性调频信号的滤波去噪和有效特性保持方面取得了较好的效果。      

基于矩阵束算法的极点提取分析

目标极点特征具有目标姿态不敏感性以及明晰的物理意义,是雷达目标识别研究的重点和热点方向之一。为了实现目标极点的准确提取,提出了目标极点数目已知及未知情况下,奇异值分解参数的确定方法,并以实例验证了方法的有效性;通过对不同信噪比的噪声信号进行极点、留数提取及误差分析,探究了矩阵束算法抑制噪声的能力。仿真结果表明,矩阵束算法对信噪比为10 dB的噪声信号进行极点提取时仍具有较高的精确度。     

基于循环前缀频域自相关的OFDM信号频谱感知

针对无线通信频谱资源有限并且利用率非常低的问题,研究了认知无线电系统中基于信号典型特征的频谱感知策略,并进行动态频谱检测.提出了一种基于循环前缀频域自相关的频谱感知算法,利用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号的循环前缀具有循环平稳特性,在信...