針對(duì)脈沖型噪聲的抑制問(wèn)題,該文提出一種自適應(yīng)的限幅器設(shè)計(jì)方法。該方法以效能函數(shù)為指標(biāo),采用自適應(yīng)搜索算法,自動(dòng)尋找削波器和置零器的最佳門限,且能適用于未知噪聲分布的情形。首先分析了效能與非線性函數(shù)的關(guān)系,給出關(guān)鍵的優(yōu)化問(wèn)題。然后考慮到效能函數(shù)計(jì)算復(fù)雜,提出基于線搜索的自適應(yīng)設(shè)計(jì)算法。其次針對(duì)未知分布情況,考慮非參數(shù)化的概率密度估計(jì),該算法能夠穩(wěn)健運(yùn)行且基本取得最優(yōu)設(shè)計(jì)效果。最后,結(jié)合兩種非高斯噪聲和實(shí)測(cè)大氣噪聲數(shù)據(jù)仿真,結(jié)果表明:該文方法可自適應(yīng)尋找最佳門限,使削波器和置零器效能達(dá)到最佳;當(dāng)噪聲分布未知時(shí),該文方法無(wú)需假設(shè)噪聲模型,可與非參數(shù)化概率密度估計(jì)方法結(jié)合,取得最優(yōu)檢測(cè)效果。 

【文章來(lái)源】：電子與信息學(xué)報(bào). 2019,41(05)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

SS分布下的門限-效能變化，=1.5，°=1

到的PDF及其導(dǎo)數(shù)的估計(jì)值。注意本文KDE方法基于的樣本點(diǎn)均為104個(gè)。由于PDF導(dǎo)數(shù)一般為奇函數(shù)，圖2(a)中只給出正半軸部分的曲線以方便對(duì)比圖線。SS觀察圖2(a)可知，c=1.0時(shí)導(dǎo)數(shù)曲線抖動(dòng)劇烈，明顯不穩(wěn)�。籧=10.0時(shí)曲線光滑，但是與理論值差距較大；c=4.7時(shí)曲線有微弱抖動(dòng)現(xiàn)象，曲線與理論接近�？梢�(jiàn)倍數(shù)c不宜過(guò)大或過(guò)校針對(duì)不同噪聲分布的數(shù)值分析表明，c取值范圍與噪聲分布相關(guān)。分布下c取3～6時(shí)估計(jì)結(jié)果的均方誤差較小，在c=4.7處達(dá)到最��；ClassA分布下c的取值范圍為2～5，在c=2.2處均方誤差最校進(jìn)一步分析效能曲線。PDF導(dǎo)數(shù)數(shù)值曲線的抖動(dòng)，盡管會(huì)影響效能函數(shù)的計(jì)算精度，但效能函數(shù)基本能夠保持平滑。原因在于，效能函數(shù)所含的積分運(yùn)算具有平滑運(yùn)算的功能。圖2(b)給出了由理論值與不同估計(jì)值計(jì)算得到的門限-效能曲線�？梢钥吹剑M管c值不同導(dǎo)致估算的效能略有不同，但效能曲線能夠保持單峰特性。c=1.0效能曲線存在微弱抖動(dòng)，c=10.0最佳門限位置與理論門限位置僅略有偏差。基于典型脈沖型噪聲分布(SS分布、ClassA分布)數(shù)值仿真和實(shí)測(cè)大氣噪聲處理的經(jīng)驗(yàn)，本文推薦c取值在(3～5)范圍內(nèi)。該范圍能夠取得光滑的效能曲線，用于表1算法自適應(yīng)設(shè)計(jì)門限位置，基本能夠取得理論上最大效能。5優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的性能驗(yàn)證SS為考察優(yōu)化設(shè)計(jì)限幅器的性能，本節(jié)分析典型脈沖型噪聲分布(分布、ClassA分布)中限幅器設(shè)計(jì)的非線性函數(shù)，仿真其效能函數(shù)并與局部最優(yōu)檢測(cè)方法對(duì)比。5.1分布SS非線性變換的作用在于衰減脈沖型噪聲的拖尾，以減少噪聲中脈沖分量的占比。其中，

脅煌??喚霰硐衷諭銜駁拇?砩希?脖硐衷諳?性區(qū)域或近似線性區(qū)域的門限上。例如，ASL和設(shè)計(jì)削波器的本質(zhì)均是削波器，門限一致，而設(shè)計(jì)置零器的門限則較大，局部最優(yōu)檢測(cè)在二者中間。注意，ASL方法與最優(yōu)削波器基本相同，證明本文與文獻(xiàn)[11]的研究吻合。下面分析限幅器設(shè)計(jì)的性能。圖4中分別畫(huà)出了設(shè)計(jì)限幅器最佳門限隨參數(shù)變化曲線以及對(duì)應(yīng)非線性處理方法的效能。其中，削波器-PDF、置零器-PDF均為基于分布的PDF計(jì)算的結(jié)果，即理論圖2SS分布下PDF的導(dǎo)數(shù)及效能函數(shù)圖，=1.5,°=1圖3SS噪聲下的ZMNL函數(shù)，°=1第5期羅忠濤等：抑制脈沖型噪聲的限幅器自適應(yīng)設(shè)計(jì)1163


本文編號(hào)：3110155