基于软件无线电的微弱信号相关检测.PDF

信息工程大学学报 Vo l. 11 No.l 第 11 卷第 1 期 2010 年 2 月 Journal of Information Engineering University Feb.20 1O 基于软件无线电的微弱信号相关检测 算法研究与实现 刘明，江桦，陈含欣 (信息工程大学信息工程学院，河南郑州 450002) 摘要:文章对微弱信号的相关检测原理和步骤进行了研究，给出了相关检测在数字域的快速实 现算法。利用软件无线电思想设计了信号采集、数据处理平台，实现了较低信噪比信号的相关 检测。 关键词:微弱信号检测;相关;快速算法;软件无线电 中图分类号:TN91 1. 72 文献标识码:A 文章编号:1671-0673(2010)01-0036 一 04 Research and Implementation of Weak Signal Correlation Detection Algorithm ßased on Software Defined Radio LIU Ming , JIANG Hua , CHEN Han-xin (Institute of Inforrnation Engineering , Information E吨ineering University , Zhengzhou 45002 , China) Abstract: In this paper , the principle and process of weak signal detection based on the theory of correlation are studied , and a fast algorithm of detection using correlation in the digital area is given. A platform based on the theoIγof software defined radio is designed for signal acquisition and data processing , finally , the detection of low SNR signal is accomplished. Key words: weak signal detection; correlation; fast algorithm; software defined radio 目前在许多领域都涉及到微弱信号检测问题。日益复杂的电磁环境使得通信系统中噪声、干扰越来 越多，通信质量变差。如何将淹没在噪声之中的有用信号提取出来越来越引起人们的关注。 传统的信号检测方法有频域检测和小波变换等方法。频域检测信号以频谱分析为基础，以能量检测 为主要的手段，但是其抗噪声性能差，很难检测出淹没在噪声之下的信号。小波变换检测微弱信号方 法[IJ 利用小波自身的特点对信号进行预处理，提高信噪比、增强信号特征。但是当信号较微弱，经小波变 换后的信号功率仍小于噪声功率时，检测性能就会变差。相比之下，相关检测的方法在时域进行运算，在 信噪比变差时检测性能不会明显下降。 软件无线电强调以开放的硬件为通用平台，尽可能用可升级、可重配置的应用软件来实现各种功 能[2J 。本文正是利用软件无线电灵活性和开放性的特点，设计并实现了数据采集、处理平台，应用相关检 测的快速实现算法，最终实现了微弱信号的检测，检测结果也证明了相关检测良好的抗噪声性能。 1 相关检测及快速实现算法 相关检测是将一路信号和另一路经过延迟的信号进行相乘并积分，利用信号周期平稳性、相关性和噪 收稿日期 :2009 -04 -09; 修回日期:2009 -09 -04 作者简介:刘 明(1986 - )