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现代测试技术—第五讲 现代信号处理方法 主讲：何闻 （hewens@zju.edu.cn） 2008年秋季 现代制造工程研究所 内容提要 现代谱分析方法 最小均方误差滤波 同态滤波和时谱技术 信号的时频分析 现代制造工程研究所 2008-10-16 1 现代谱分析方法 1.1 谱分析的含义 1.2 谱分析的种类 1.3 现代谱分析方法的特点 现代制造工程研究所 2008-10-16 1.1 谱分析的含义 利用给定的N个样本数据估计一个平稳随机 信号的功率谱密度，为谱分析的过程。 谱分析的作用 在雷达信号处理中，由回波信号的功率谱密度可 以确定运动目标的位置、运动速度等。 在被动式声纳信号处理系统中，接受到信号的功 率谱密度的谱峰位置可以给出鱼雷等目标的方向。 在电子战中，可以通过谱分析对目标进行分类。 现代制造工程研究所 2008-10-16 1.2 谱分析的种类 现代谱分析 经典谱分析 谱分析 非参数化方法 参数化方法 ARMA谱分析 周期图法 特征分解法 最大似然法 熵谱估计法 现代制造工程研究所 2008-10-16 1.3 现代谱分析方法的特点 经典谱分析方法频率分辨率低 现代谱分析方法频率分辨率高 现代制造工程研究所 2008-10-16 2 最小均方误差滤波 2.1 最小均方误差滤波的概念 2.2 维纳滤波 2.2.1 反滤波 2.2.2 预测反滤波 2.3 卡尔曼滤波 现代制造工程研究所 2008-10-16 2.1 最小均方误差滤波的概念 一种对被噪声污染的有用信号处理的 方法，该方法是信号与噪声按最小均 方误差原理“最佳”分开。 将噪声和待处理的有用信号全部视为 随机信号。 该方法又称为“广义滤波”或“最佳滤波” 。 现代制造工程研究所 2008-10-16 2.2 维纳滤波（1） 问题的提出： x (n) s(n) n(n) 设被观测的信号 由信号 和 相加 而成，且为平稳随机序列。 x (n) 和s(n) 的自相关和互相关都是已知的。 h(n) 要找一个单位样值响应为 的线性非时变 x (n) 系统作滤波器，使得 通过该滤波器后输 ˆ ˆ s (n) s (n)