基于高階累計量的平穩(wěn)非高斯信號檢測

鄭楊 王洪海 王春玲 周恒

摘要：隨著認(rèn)知無線電逐漸成為人們研究的熱點，頻譜感知技術(shù)也有了較大發(fā)展，人們在信號處理的理論和方法上有了更深的探索。在分析認(rèn)知無線電用戶時，僅對信號基于其二階矩的分析，并且假設(shè)信號及其背景噪聲是高斯和靜止的。在理想條件下構(gòu)造高斯平穩(wěn)信號系統(tǒng)假設(shè)。信號幾乎總是非平穩(wěn)的高斯信號或時變，或非因果最小相位和非線性。高階累積量檢測研究已成為現(xiàn)代信號處理領(lǐng)域研究熱點之一。二階統(tǒng)計量被廣泛用于處理信號問題，但高階統(tǒng)計量比二階統(tǒng)計量更具信息量。因此，在實際的信號檢測領(lǐng)域，將高階統(tǒng)計的應(yīng)用可以達(dá)到比二階統(tǒng)計信號檢測更高的性能。本文主要研究高階統(tǒng)計三階累積量的檢測技術(shù)，并基于高斯噪聲中靜態(tài)非高斯信號的檢測。

關(guān)鍵詞：高階統(tǒng)計量；非高斯噪聲；信號處理

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）09-0271-02

理想情況下，噪聲是高斯靜止的，但非高斯噪聲（信號）存在于實際信號域中。國內(nèi)外已經(jīng)做了很多的研究，目前的研究主要是假設(shè)非高斯噪聲是平穩(wěn)非高斯。在認(rèn)知無線電技術(shù)中，傳統(tǒng)的信號檢測理論和方法主要采用似然比檢測，能量檢測等方式，尤其是能量檢測技術(shù)已經(jīng)非常成熟。然而，當(dāng)觀測信號的信噪比降低時，系統(tǒng)的檢測性能受到一定影響，并且性能差使得難以獲得高檢測概率。近年來，研究人員在高階統(tǒng)計分析的理論和應(yīng)用方面取得了重大突破。

高階統(tǒng)計可以廣泛用于處理信號場中的各種非高斯信號，有色噪聲和非線性信號。二階統(tǒng)計量可以提取許多假定信號或噪聲服從高斯分布的信息，并執(zhí)行參數(shù)識別等。但實際上，非高斯，非線性，非最小相位系統(tǒng)無處不在。在實際情況中，如果僅使用二階統(tǒng)計量，因為它不包含相位信息等，對于非線性非高斯最小相位系統(tǒng)，二階統(tǒng)計量是無能為力的。高階統(tǒng)計量可以解決上述問題，因為它可以識別非因果最小相位系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)；可以抑制高斯或非高斯色噪聲，并提取非高斯信號的各種信號特性等。在現(xiàn)階段，對高階統(tǒng)計量的研究工作已經(jīng)轉(zhuǎn)向了實際應(yīng)用。

3 總結(jié)

三階累積量在抑制高斯噪聲和概率密度函數(shù)對稱的噪聲是非常有效的，所以三階累積量檢測方法一般都比二階統(tǒng)計量檢測方法優(yōu)越。但是考慮到實際應(yīng)用當(dāng)中三階累計量采樣需要估計的樣本數(shù)量較多，這樣實際上并不能夠完全抑制噪聲。但是，如果采用相同的采樣樣本值，則三階累積量檢測仍然優(yōu)越。由于在相同條件下（例如相同的數(shù)據(jù)長度），較高階累積量估計將具有比二階統(tǒng)計量更大的估計方差。因此，為了研究更好的系統(tǒng)性能，如非高斯，非線性，非最小相位，如何在數(shù)據(jù)段長度一定或者低采樣樣本長度的情況下更佳的運用高階統(tǒng)計量檢測及估計技術(shù)，成為信號處理與分析領(lǐng)域中高階累積量研究方向中的一個亟待解決的問題。

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【通聯(lián)編輯：朱寶貴】