一種新的自適應譜線增強算法

摘 要： 為了克服傳統的自適應譜線增強器（ALE）在低信噪比條件下抑制高斯噪聲效果差的不足，提出一種基于時域相干累積技術的自適應譜線增強新算法。該算法是根據時空的等效性，將接收到的長數據進行分段處理，分段數據相干累積處理后再進行自適應譜線增強，提高了低信噪比條件下自適應譜線增強算法的性能。計算機仿真結果表明，該算法具有良好的抑制高斯噪聲和自適應譜線增強的性能，對于低信噪比條件下窄帶信號自適應譜線增強的性能明顯優于傳統的ALE算法，寬帶時變信號的譜線增強還有待進一步的研究。

關鍵詞： 時域相干累積； 自適應譜線增強； 高斯噪聲； 信噪比

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）10?0004?03

對于微弱信號的檢測，通常可以延長積累時間以增加實際應用的能量，達到降低信號信噪比的要求。現代雷達為了檢測低可觀測目標，常采用長時間累積，其累積時間達秒級或更長[1]。譜線增強的目的是將諧波同寬帶噪聲分離開來，目前主要采用自適應濾波算法實現譜線增強。自適應譜線增強器最早是由Windrow等在研究自適應噪聲抵消時提出來的，現在自適應譜線增強器和有關的自適應預測濾波器已廣泛應用于瞬時頻率估計、譜分析、窄帶檢測等領域中[2]。

基于LMS算法的自適應譜線增強器能在噪聲中檢測和跟蹤單頻和跳頻脈沖信號[3?4]，但是在輸入信噪比很低時自適應譜線增強器的性能就變得很差。在實際的通信偵察中截獲到的通信信號通常是非常微弱的，為了有效對目標信號進行偵察，必須研究低信噪比下的自適應譜線增強技術。本文提出了一種基于時域相干累積技術的自適應譜線增強新算法，該算法是根據時空的等效性，將接收到的長數據進行分段處理，分段數據相干累積處理后再進行自適應譜線增強，提高了低信噪比條件下自適應譜線增強算法的性能。計算機仿真結果表明，該方法對低信噪比條件下的窄帶信號的自適應譜線增強效果很好，性能明顯優于傳統的基于自適應濾波技術的譜線增強算法，寬帶時變信號的譜線增強還有待進一步的研究。

1 時域相干累積技術

4 結 論

基于時域相干累積技術的自適應譜線增強新算法是根據時空的等效性，將接收到的長數據進行分段處理，分段數據相干累積處理后再進行自適應譜線增強，提高了低信噪比條件下自適應譜線增強算法的性能。

計算機仿真結果表明，該算法具有良好的抑制高斯噪聲和自適應譜線增強的性能，對于低信噪比條件下窄帶信號自適應譜線增強的性能明顯優于傳統的ALE算法，寬帶時變信號的譜線增強還有待進一步的研究。

參考文獻

[1] 保錚.雷達信號的長時間積累[C]//第7屆全國雷達學術年會論文集.北京：中國電子學會，1999：9?15.

[2] 張賢達.現代信號處理[M].北京：清華大學出版社，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?2564.

[5] 徐成節.一種自適應增強譜線算法的優化設計與實現[J]. 電訊技術，2012，52（6）：939?942.

[6] 王天輝，馬立元，李永軍，等.一種改進的變步長自適應譜 線增強算法[J].自動化儀表，2011，32（3）：26?28.