本發(fā)明屬于信號(hào)檢測(cè)，具體地說是一種非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
1、信號(hào)檢測(cè)是通信技術(shù)領(lǐng)域的重要任務(wù)，尤其在相控陣?yán)走_(dá)、水下聲吶和移動(dòng)通信等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)方法，如能量檢測(cè)器，在高斯噪聲背景下具有良好的檢測(cè)性能。
2、然而，在實(shí)際環(huán)境中，噪聲往往呈現(xiàn)出非高斯特性，包含大量持續(xù)時(shí)間短但幅值大的異常值，這些異常值會(huì)顯著降低系統(tǒng)信噪比，導(dǎo)致傳統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)方法失效。
3、因此，開發(fā)一種能夠在非高斯噪聲環(huán)境下有效檢測(cè)信號(hào)的方法具有迫切需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中噪聲往往呈現(xiàn)出非高斯特性，包含大量持續(xù)時(shí)間短但幅值大的異常值，這些異常值會(huì)顯著降低系統(tǒng)信噪比，導(dǎo)致傳統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)方法失效等問題。
2、本發(fā)明的目的采用如下方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)方法，包括：
4、s10、獲取兩路傳感器接收到的采樣信號(hào)；
5、s20、計(jì)算兩路采樣信號(hào)的秩以及反秩，并對(duì)兩路采樣信號(hào)進(jìn)行對(duì)數(shù)秩變換；
6、s30、基于變換后兩路信號(hào)的內(nèi)積構(gòu)建檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量；
7、s40、計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的方差并設(shè)置檢測(cè)門限；
8、s50、比較檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量和檢測(cè)門限的大小，確定目標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果。
9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述兩路采樣信號(hào)具體為：
10、xi＝θ1si+zi
11、yi＝θ2si+wi
12、i＝1,2…,n
13、其中，{xi,yi}是兩路傳感器在時(shí)刻i接收到的采樣信號(hào)，si為待檢測(cè)的目標(biāo)信號(hào)，θ1和θ2表示信道增益系數(shù)，zi和wi表示非高斯噪聲，n為信號(hào)長度。
14、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算兩路采樣信號(hào)的秩以及反秩具體為
15、
16、其中，ri和分別是樣本點(diǎn)xi的秩和反秩，qi和分別是樣本點(diǎn)yi的秩和反秩，h{·}表示階躍函數(shù)，n為信號(hào)長度。
17、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算兩路采樣信號(hào)的對(duì)數(shù)秩變換具體為：
18、
19、其中，x'i表示樣本點(diǎn)xi經(jīng)過對(duì)數(shù)秩變換后的信號(hào)，y'i表示樣本點(diǎn)yi經(jīng)過對(duì)數(shù)秩變換后的信號(hào)，sgn{·}表示符號(hào)函數(shù)，ln{·}表示對(duì)數(shù)函數(shù)，n為樣本長度。
20、在其中一個(gè)實(shí)施例中，基于變換后兩路信號(hào)的內(nèi)積構(gòu)建檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量具體為：
21、
22、其中，t表示檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，n為樣本長度。
23、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的方差并設(shè)置檢測(cè)門限具體為：
24、
25、βi＝sgn(2i-n-1)ln(n+1-|2i-n-1|)
26、λ＝σφ-1(1-pf)
27、其中，σ2表示檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的方差，λ表示檢測(cè)門限，pf表示虛警概率，φ-1表示標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的分位數(shù)函數(shù)，n為樣本長度。
28、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述比較檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量和檢測(cè)門限的大小具體為：
29、比較檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量和檢測(cè)門限的大小，若檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量大于檢測(cè)門限，則目標(biāo)信號(hào)存在；反之，則認(rèn)為目標(biāo)信號(hào)不存在。
30、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)配置有以下模塊：
31、信號(hào)獲取模塊，用于獲取兩路傳感器接收到的采樣信號(hào)，其中所述采樣信號(hào)包含待檢測(cè)的目標(biāo)信號(hào)以及非高斯噪聲；
32、秩與反秩計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述兩路采樣信號(hào)的秩以及反秩；
33、對(duì)數(shù)秩變換模塊，用于對(duì)所述兩路采樣信號(hào)進(jìn)行對(duì)數(shù)秩變換，得到變換后的信號(hào)；
34、檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量構(gòu)建模塊，用于基于變換后兩路信號(hào)的內(nèi)積構(gòu)建檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量；
35、檢測(cè)門限設(shè)置模塊，用于計(jì)算所述檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的方差，并根據(jù)預(yù)設(shè)的虛警概率設(shè)置檢測(cè)門限；
36、信號(hào)檢測(cè)模塊，用于比較所述檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量與所述檢測(cè)門限的大小，若檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量大于檢測(cè)門限，則判定目標(biāo)信號(hào)存在，反之，則判定目標(biāo)信號(hào)不存在。
37、第三方面，本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)方法。
38、第四方面，本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的一種非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)方法。
39、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
40、1、本發(fā)明通過引入對(duì)數(shù)秩變換，有效解決了非高斯噪聲環(huán)境下傳統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)方法失效的問題，提高了信號(hào)檢測(cè)的魯棒性。
41、2、本發(fā)明通過對(duì)采樣信號(hào)的秩與反秩進(jìn)行精確計(jì)算，并利用變換后的信號(hào)特征構(gòu)建檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，實(shí)現(xiàn)了更準(zhǔn)確的信號(hào)檢測(cè)。
42、3、本發(fā)明根據(jù)預(yù)設(shè)的虛警概率合理設(shè)置檢測(cè)門限，確保了檢測(cè)結(jié)果的客觀性和可靠性，為通信技術(shù)領(lǐng)域提供了一種新的、有效的信號(hào)檢測(cè)方法。
1.一種非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述一種非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于：所述兩路采樣信號(hào)具體為：
3.如權(quán)利要求1所述一種非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于：所述計(jì)算兩路采樣信號(hào)的秩以及反秩具體為
4.如權(quán)利要求1所述一種非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于：所述計(jì)算兩路采樣信號(hào)的對(duì)數(shù)秩變換具體為：
5.如權(quán)利要求1所述一種非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于：基于變換后兩路信號(hào)的內(nèi)積構(gòu)建檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量具體為：
6.如權(quán)利要求1所述一種非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于：所述計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的方差并設(shè)置檢測(cè)門限具體為：
7.如權(quán)利要求1所述一種非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于：所述比較檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量和檢測(cè)門限的大小具體為：
8.一種非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：適用于如權(quán)利要求1-7任一所述一種非高斯噪聲下基于對(duì)數(shù)秩變換的信號(hào)檢測(cè)方法，包括：
9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法。