超低频接收信号降噪研究
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ＴＮ ２ ９３ 文 献标 志 码 Ａ 文 章 编 号 １ ７ — ８ ０ （ ０ ８ ０ — ０ １ —０ ６１ １０２０）１ ０５ ３ 中图 分 类 号
提 高超 低频 接 收低功 率 信号 的能 力 是研 究超
低频 通信 系 统至 关 重要 的 问题 。超低 频 噪声 处理 作 为一个 独 立 的课 题 一直 是 一个 技术 难 题Ｌ 。由 １ ］
摘 要 在 建 立 超 低 频 接 收 信 号 模 型 的基 础 上 ， 超 低 频 接 收 信 号 误 码 率 性 能 进 行 了分 析 。将 小 波 降 噪 算 法 应 用 于 超 对
低 频 噪 声 处 理 中 ， 过 Ｍｏ ｔ ａｌ 算 机 仿 真试 验 ， 基 于 小 波 降 噪 和传 统 数 字 滤 波 的方 法 对 模 拟 的 超 低 频 接 收 信 号 通 ｎｅ ｒ Ｃ ｏ计 对
建 立超 低频 接 收信 号 的模 型 。超 低 频通 信系 统一
般 使 用最小 频 移 键 控 调 制方 式 ， 低频 接 收机 输 超 入 端 的信 号 ｒ 可 以表示 为 ： （）
ｒ 一 ｓ （） （ ）＋ ｎ（ ） （） １
于 在超 低频 通信 系统 中 ， 收 点处 接 收 到 的属 于 接 “ 弱信 号 ” “ 弱 信 号 ” 只 意 味 着 信 号 的 幅 度 微 ，微 不 很小 ， 而且 主要 是指 被 噪声 淹没 的信 号 ， 以对 它 所
接 收机 中的信 号 噪声功 率 比相 当于 最佳 接 收机 中
的码元 能 量和 噪声 功 率谱 密 度 之 比（ ６ｍ。 。 为 Ｅ／ ）
的方法对 超 低频 接 收信 号进 行 非线性 噪 声处 理还
有 待进 一步 研究 ， 文 就 是 尝 试将 基 于小 波 变换 本 的降 噪算法 应 用于 超低 频 噪声处 理 中。
因其 优 良的 时频局 域 化特 性无 疑 为信 号 降噪 提供
了一 种新 的解 决途 径 。小 波分 析 的 主要优 点是 在 时 间 （ 空 间） 和频 率域 中同 时具有 良好 的局部 或 域
式 （ ） ｒ ｎ ｎ ｔ为 均值 为 ０ 方 差 为 １的高斯 白 ４ 中 ａ ｄ （） ， 噪 声 。数字 通 信 系统 的传输 质量 通 常 以误 码 率与
（） ５
所 以接 收机 输入 端信 号 ｒ 的两 路分 量 为 ： （）
ｉｕ （ ）＝ ｉ 口 ａ（）＋ ａｔ × ｒ ｎ ｎ（） ｏ ｔｔ ｄ ｔ ｔ ｔｎ ａ ｄ ｔ
拟数 据文 件 ， 以供 测试 降 噪算 法程 序用 ， 必须 要 就
收 稿 日期 ： ０ ７ １ — １ ２０— ０ ９
维普资讯
工程 技术
武 汉船 舶职 业技 术 学 院学报
２０ ０ ８年 第 １期
超 低 频 接 收 信 号 降 噪 研 究
李 （． １ 解放 军 西安通 信 学 院 ， 西 西安 陕 侃 李 忠佳 ， ４ ０ ０） ５ ０ １
７ ０ ０ ；． １ １ ６ ２ 解放 军信 息 工程 学 院 ， 南郑 州 河
进 行 噪 声 处 理 ， 对 降 噪 后 的误 码 率 性 能 进 行 分 析 ， 果 表 明 ， 用 小 波 降 噪 的 方 法 对 超 低 频 接 收信 号 进 行 非 线 性 噪 声 并 结 应 处理 ， 比传 统 数 字 滤 波 的方 法 能带 来 更 高 的 信 噪 比增 益 。 关键词 超 低 频 ； 波 降 噪 ； 字 滤 波 ； 码 率 小 数 误
作者简介 ： 李
侃 ， ， 教 ， 事保密通信领域的科研与教学工作 。 男 助 从
１ ５
维普资讯
武 汉船 舶职业 技术 学 院学报
ｑ ｕ （ ）一 ｑ ａ ｔ ｏ ｔ ｄ ｎ ａ（ ）＋ ａ ｔ × ｒ ｎ ｎ（ ） （ ） ｔ ｎ ａ ｄ ６
的检测 变得 十分 困难 。只有 在 有效 抑制 噪声 的条
其 中 ，（） 发 送 的 ＭＳ 信 号 ， （） 高斯 白噪 ｓ 为 Ｋ ｎ 为 声 。因 为 ＭＳ 信 号 可 以分 解 为 同相 分 量 ｉａａ Ｋ ｄ ｔ （） 和正 交分 量 ｑ ａａ ［ 即 ： ｄ ｔ （） ，
ｓ ）一 ｉａａ（） ＃ ａａ（） （ ｄｔ ＋ ｔ （） ２
件 下 放 大 微 弱 信 号 的 幅 度 ， 能 提 取 出 有 用 信 才
号＿ 。本文 就 是 要 寻 找 高 效 的微 弱 信 号 检 测 方 ２ ］
所 以接 收机输 入 端信 号 ｒ 也可分 解 为两 路分 量 （）
之和 ， ： 即
ｒ 一 ｌｕ （ ）＋ ｑ ｕ （ ） （） ｏ ｔ ｏ ｔ （） ３
法， 以便从 强 噪声 中检 测 出有 用 的微 弱 信号 ， 高 提 接收 端 的信 噪 比。
近年 来不 断走 向成熟 和发 展 的小 波分 析方 法
பைடு நூலகம்
在式 （ ） ３中
面ｕ （ ） 一 ｉ ｔ ｔ ｄａ ａ（ ）＋ ｒ ｎ ｎ（ ） ａ ｄ ｑ ｕ （ ） 一 ｑ ａ ａ（ ）＋ ｒ ｎ ｏ ｔ ｄ ｔ ａ ｄｎ（ ） （） ４
实 际接 收机 中的 信 号 噪声 功 率 比来 表 征 ， 实 际 而
化 性 质 ， 而 非 常 适 合 时 变 信 号 的分 析 与 处 理 。 从 因此 ， 信号 降 噪而 言 ， 比经典 的频 率 域滤 波方 就 它
法 更具 有灵 活 性口 。 目前 ， 内外 应 用 小 波 分 析 ］ 国
了计算不 同信躁 比下 的误码率性能， 需要改变噪
声功 率 。为此 定 义噪声 功 率变 量 ｎ ｏ 变量 ａｔ ｐ ｗ， ｔ ｎ
为
１ 超 低 频 接 收 信 号模 型 的 建 立
为 了产 生 近 似 实 际 的超 低 频 接 收 机 输 入 模
ａｔ ｔ ｎ一 ０ ５× Ｊｎ ｏ ． —— ｐ ｗ
提 高超 低频 接 收低功 率 信号 的能 力 是研 究超
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摘 要 在 建 立 超 低 频 接 收 信 号 模 型 的基 础 上 ， 超 低 频 接 收 信 号 误 码 率 性 能 进 行 了分 析 。将 小 波 降 噪 算 法 应 用 于 超 对
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建 立超 低频 接 收信 号 的模 型 。超 低 频通 信系 统一
般 使 用最小 频 移 键 控 调 制方 式 ， 低频 接 收机 输 超 入 端 的信 号 ｒ 可 以表示 为 ： （）
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于 在超 低频 通信 系统 中 ， 收 点处 接 收 到 的属 于 接 “ 弱信 号 ” “ 弱 信 号 ” 只 意 味 着 信 号 的 幅 度 微 ，微 不 很小 ， 而且 主要 是指 被 噪声 淹没 的信 号 ， 以对 它 所
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因其 优 良的 时频局 域 化特 性无 疑 为信 号 降噪 提供
了一 种新 的解 决途 径 。小 波分 析 的 主要优 点是 在 时 间 （ 空 间） 和频 率域 中同 时具有 良好 的局部 或 域
式 （ ） ｒ ｎ ｎ ｔ为 均值 为 ０ 方 差 为 １的高斯 白 ４ 中 ａ ｄ （） ， 噪 声 。数字 通 信 系统 的传输 质量 通 常 以误 码 率与
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所 以接 收机 输入 端信 号 ｒ 的两 路分 量 为 ： （）
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武 汉船 舶职 业技 术 学 院学报
２０ ０ ８年 第 １期
超 低 频 接 收 信 号 降 噪 研 究
李 （． １ 解放 军 西安通 信 学 院 ， 西 西安 陕 侃 李 忠佳 ， ４ ０ ０） ５ ０ １
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进 行 噪 声 处 理 ， 对 降 噪 后 的误 码 率 性 能 进 行 分 析 ， 果 表 明 ， 用 小 波 降 噪 的 方 法 对 超 低 频 接 收信 号 进 行 非 线 性 噪 声 并 结 应 处理 ， 比传 统 数 字 滤 波 的方 法 能带 来 更 高 的 信 噪 比增 益 。 关键词 超 低 频 ； 波 降 噪 ； 字 滤 波 ； 码 率 小 数 误
作者简介 ： 李
侃 ， ， 教 ， 事保密通信领域的科研与教学工作 。 男 助 从
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武 汉船 舶职业 技术 学 院学报
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其 中 ，（） 发 送 的 ＭＳ 信 号 ， （） 高斯 白噪 ｓ 为 Ｋ ｎ 为 声 。因 为 ＭＳ 信 号 可 以分 解 为 同相 分 量 ｉａａ Ｋ ｄ ｔ （） 和正 交分 量 ｑ ａａ ［ 即 ： ｄ ｔ （） ，
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所 以接 收机输 入 端信 号 ｒ 也可分 解 为两 路分 量 （）
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法， 以便从 强 噪声 中检 测 出有 用 的微 弱 信号 ， 高 提 接收 端 的信 噪 比。
近年 来不 断走 向成熟 和发 展 的小 波分 析方 法
பைடு நூலகம்
在式 （ ） ３中
面ｕ （ ） 一 ｉ ｔ ｔ ｄａ ａ（ ）＋ ｒ ｎ ｎ（ ） ａ ｄ ｑ ｕ （ ） 一 ｑ ａ ａ（ ）＋ ｒ ｎ ｏ ｔ ｄ ｔ ａ ｄｎ（ ） （） ４
实 际接 收机 中的 信 号 噪声 功 率 比来 表 征 ， 实 际 而
化 性 质 ， 而 非 常 适 合 时 变 信 号 的分 析 与 处 理 。 从 因此 ， 信号 降 噪而 言 ， 比经典 的频 率 域滤 波方 就 它
法 更具 有灵 活 性口 。 目前 ， 内外 应 用 小 波 分 析 ］ 国
了计算不 同信躁 比下 的误码率性能， 需要改变噪
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１ 超 低 频 接 收 信 号模 型 的 建 立
为 了产 生 近 似 实 际 的超 低 频 接 收 机 输 入 模
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