低频通信中噪声特性分析与处理研究

发布时间：2023-11-28 17:46

　　低频通信在水下通信、地质勘探等特殊工作环境中有着不可替代的作用。低频噪声是影响通信质量的重要因素,必须得到有效抑制。低频噪声不同于高斯白噪声,而是具有非高斯色噪声的特性。现有研究对低频噪声的统计特性和信号处理做了初步讨论,但在实际应用中依然存在着问题。本论文结合实测数据,对低频噪声特性进行分析,并讨论低频噪声的稳健处理方法。主要工作可概括如下:1.实测数据处理分析基于实测噪声数据,借助传统处理方法,分析噪声频谱特性和幅度分布。实测噪声的功率谱密度测量,表明其含有很强的射频干扰。抑制干扰后,噪声数据呈现为脉冲型噪声的幅度分布。各种非线性变换方法中,局部最优检测性能最优,削波器和置零器有效,高斯化处理性能较差。2.基于高斯化-广义匹配的脉冲型噪声抑制方法研究脉冲型噪声的抑制,提出高斯化-广义匹配(Gaussianization and Generalized Matching,GGM)方法,可稳健抑制噪声,且适用于噪声分布未知情况。GGM方法基于高斯化处理与广义匹配滤波技术推导,是一种全新的非线性变换函数。结合核密度方法(Kernel Density Estimation,KDE)对噪声的...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 低频通信与低频噪声概述
    1.2 低频噪声处理的研究现状
    1.3 研究的目的和意义
    1.4 论文的章节安排
第2章 实测噪声特性分析与传统处理方法
    2.1 引言
    2.2 实测噪声特性分析
        2.2.1 常用噪声模型
        2.2.2 噪声采集实验
        2.2.3 实测数据特性分析
    2.3 传统处理方法
        2.3.1 二元信号检测模型
        2.3.2 匹配滤波检测
        2.3.3 非线性变换
    2.4 实测数据的误码率仿真
        2.4.1 仿真设置
        2.4.2 误码率仿真
    2.5 本章小结
第3章 基于高斯化-广义匹配的脉冲型噪声处理方法
    3.1 引言
    3.2 高斯化处理
    3.3 高斯化-广义匹配处理推导
    3.4 结合KDE的非参数GGM设计
    3.5 GGM在 SαS噪声中的性能分析
        3.5.1 非线性变换函数
        3.5.2 GGM方法效能分析
        3.5.3 GGM设计的效能
    3.6 噪声模型失配与误码率仿真
        3.6.1 Class A噪声失配处理
        3.6.2 GGM方法的误码率仿真
        3.6.3 GGM在实测数据下的误码率仿真
    3.7 本章小结
第4章 抑制脉冲型噪声的限幅器自适应设计方法
    4.1 引言
    4.2 效能与非线性函数设计
    4.3 限幅器函数
    4.4 限幅器自适应设计
        4.4.1 非线性处理优化设计
        4.4.2 目标函数特性分析
        4.4.3 自适应设计算法
    4.5 未知噪声分布时的限幅器设计
    4.6 限幅器设计的性能
        4.6.1 噪声模型下的性能分析
        4.6.2 运算量分析
    4.7 实测数据的误码率仿真
    4.8 本章小结
第5章 抑制脉冲型噪声的非线性函数GZMNL设计方法
    5.1 引言
    5.2 GZMNL优化设计方法
        5.2.1 GZMNL函数介绍
        5.2.2 GZMNL设计问题
        5.2.3 GZMNL优化算法
    5.3 针对SαS噪声的GZMNL快速设计
        5.3.1 GZMNL参数与SαS参数的关系
        5.3.2 查表插值法
        5.3.3 多项式拟合法
    5.4 GZMNL的性能分析
        5.4.1 未知噪声分布下的GZMNL设计
        5.4.2 SαS噪声下效能仿真
    5.5 GZMNL设计处理实测数据
    5.6 本章小结
第6章 结束语
    6.1 主要工作总结
    6.2 后续研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得成果



本文编号：3868626