一种新的自适应谱线增强算法

一种新的自适应谱线增强算法

作者：杨瑞民 宋长宝 李永生

来源：《现代电子技术》2013年第10期

摘 要： 为了克服传统的自适应谱线增强器（ALE）在低信噪比条件下抑制高斯噪声效果差的不足，提出一种基于时域相干累积技术的自适应谱线增强新算法。该算法是根据时空的等效性，将接收到的长数据进行分段处理，分段数据相干累积处理后再进行自适应谱线增强，提高了低信噪比条件下自适应谱线增强算法的性能。计算机仿真结果表明，该算法具有良好的抑制高斯噪声和自适应谱线增强的性能，对于低信噪比条件下窄带信号自适应谱线增强的性能明显优于传统的ALE算法，宽带时变信号的谱线增强还有待进一步的研究。

关键词： 时域相干累积； 自适应谱线增强； 高斯噪声； 信噪比

中图分类号： TN911⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）10⁃0004⁃03

对于微弱信号的检测，通常可以延长积累时间以增加实际应用的能量，达到降低信号信噪比的要求。现代雷达为了检测低可观测目标，常采用长时间累积，其累积时间达秒级或更长[1]。谱线增强的目的是将谐波同宽带噪声分离开来，目前主要采用自适应滤波算法实现谱线增强。自适应谱线增强器最早是由Windrow等在研究自适应噪声抵消时

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提出来的，现在自适应谱线增强器和有关的自适应预测滤波器已广泛应用于瞬时频率估计、谱分析、窄带检测等领域中[2]。

基于LMS算法的自适应谱线增强器能在噪声中检测和跟踪单频和跳频脉冲信号[3⁃4]，但是在输入信噪比很低时自适应谱线增强器的性能就变得很差。在实际的通信侦察中截获到的通信信号通常是非常微弱的，为了有效对目标信号进行侦察，必须研究低信噪比下的自适应谱线增强技术。本文提出了一种基于时域相干累积技术的自适应谱线增强新算法，该算法是根据时空的等效性，将接收到的长数据进行分段处理，分段数据相干累积处理后再进行自适应谱线增强，提高了低信噪比条件下自适应谱线增强算法的性能。计算机仿真结果表明，该方法对低信噪比条件下的窄带信号的自适应谱线增强效果很好，性能明显优于传统的基于自适应滤波技术的谱线增强算法，宽带时变信号的谱线增强还有待进一步的研究。

1 时域相干累积技术

4 结 论

基于时域相干累积技术的自适应谱线增强新算法是根据时空的等效性，将接收到的长数据进行分段处理，分段数据相干累积处理后再进行自适应谱线增强，提高了低信噪比条件下自适应谱线增强算法的性能。

计算机仿真结果表明，该算法具有良好的抑制高斯噪声和自适应谱线增强的性能，对于低信噪比条件下窄带信号自适应谱线增强的性能明显优于传统的ALE算法，宽

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带时变信号的谱线增强还有待进一步的研究。

参考文献

[1] 保铮.雷达信号的长时间积累[C]//第7届全国雷达学术年会论文集.北京：中国电子学会，1999：9⁃15.

[2] 张贤达.现代信号处理[M].北京：清华大学出版社，1995.

[3] TUGAY M A， TANIK Y. Properties of the momentum LMS algorithm [J]. Signal Processing， 1998， 18： 117⁃127.

[4] SHYNK J J， ROY S. The LMS algorithm with momentum updating [C]// Proceedings of 1988 IEEE International Symposium on Circuits and Systems. Espoo， Finland： IEEE， 1988， 3： 2561⁃25.

[5] 徐成节.一种自适应增强谱线算法的优化设计与实现[J]. 电讯技术，2012，52（6）：939⁃942.

[6] 王天辉，马立元，李永军，等.一种改进的变步长自适应谱 线增强算法[J].自动化仪表，2011，32（3）：26⁃28.