混沌噪声背景下微弱脉冲信号的检测及恢复∗

苏理云 孙唤唤 王杰 阳黎明

(重庆理工大学理学院,重庆 400054)

混沌噪声背景下微弱脉冲信号的检测及恢复∗

苏理云†孙唤唤 王杰 阳黎明

(重庆理工大学理学院,重庆 400054)

(2016年11月10日收到;2016年12月23日收到修改稿)

构建了一种在混沌噪声背景下检测并恢复微弱脉冲信号的模型.首先,基于混沌信号的短期可预测性及其对微小扰动的敏感性,对观测信号进行相空间重构、建立局域线性自回归模型进行单步预测,得到预测误差,并利用假设检验方法从预测误差中检测观测信号中是否含有微弱脉冲信号.然后,对微弱脉冲信号建立单点跳跃模型,并融合局域线性自回归模型,构成双局域线性(DLL)模型,以极小化DLL模型的均方预测误差为目标进行优化,采用向后拟合算法估计模型的参数,并最终恢复出混沌噪声背景下的微弱脉冲信号.仿真实验结果表明本文所建的模型能够有效地检测并恢复出混沌噪声背景中的微弱脉冲信号.

混沌噪声,微弱脉冲信号检测,局域线性自回归模型,双局域线性模型

1 引 言

微弱信号是传统和一般的方法所不能检测到的微弱量,微弱是相对于噪声而言,不只是指信号的幅度很小,主要是指被噪声淹没的、信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)很低的信号［1].微弱信号检测是利用电子学、信息论和概率统计等方法研究被测信号的特点,分析产生噪声的原因,检测并恢复被背景噪声淹没的微弱信号［2].检测及恢复微弱信号的传统方法主要有:时域的相……