ALPHA穩(wěn)定分布噪聲下多徑時(shí)間延遲估計(jì)算法的研究.pdf

1、時(shí)間延遲估計(jì)，是指利用信號(hào)處理和參數(shù)估計(jì)的相關(guān)理論及方法，對(duì)不同接收器接收到的信號(hào)之間的時(shí)間差進(jìn)行估計(jì)和測(cè)定，并由此確定其它相關(guān)參量的一項(xiàng)研究課題。它不僅具有重要的理論意義，在聲納、雷達(dá)、生物醫(yī)學(xué)及石油勘探等其他領(lǐng)域中也得到了非常廣泛的應(yīng)用。所謂多徑時(shí)延，是指信號(hào)在傳輸過(guò)程中因傳輸路徑不同而引起的時(shí)延效應(yīng)，它表現(xiàn)為同一時(shí)刻發(fā)出的信號(hào)以不同的時(shí)間到達(dá)接收點(diǎn)。經(jīng)過(guò)多徑傳播之后，各接收器接收到的信號(hào)是由源信號(hào)及其各次回波疊加組成的。如何將疊加

2、的信號(hào)分解，并且估計(jì)出信號(hào)的時(shí)間延遲是多徑條件下時(shí)間延遲估計(jì)的主要任務(wù)。
　　在早期的研究中，高斯信號(hào)模型由于其易于理論解析，因此非常普遍地應(yīng)用在信號(hào)處理領(lǐng)域中。然而，實(shí)際應(yīng)用中遇到的許多信號(hào)和噪聲都是非高斯的，如低頻大氣噪聲、水聲信號(hào)和許多人為信號(hào)，這些信號(hào)和噪聲都表現(xiàn)出顯著的尖峰脈沖特性。由于高斯信號(hào)模型與這類信號(hào)和噪聲不能很好地匹配，導(dǎo)致一些相關(guān)算法可能會(huì)蛻化或者失效。人們一般用Alpha穩(wěn)定分布來(lái)描述這類信號(hào)及噪聲，而且A

3、lpha穩(wěn)定分布是廣義化的高斯分布，比高斯分布模型的應(yīng)用范圍更加廣泛。
　　本文在分析了Alpha穩(wěn)定分布的基本理論及幾種經(jīng)典的時(shí)間延遲估計(jì)方法的基礎(chǔ)上，依據(jù)現(xiàn)有的適用于高斯分布噪聲下的多徑時(shí)間延遲估計(jì)算法，結(jié)合分?jǐn)?shù)低階統(tǒng)計(jì)理論知識(shí)，提出了適應(yīng)于不同背景噪聲的高分辨率的多徑時(shí)間延遲估計(jì)算法:廣義EM算法和廣義WR算法。通過(guò)理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)證明，這兩種算法在Alpha穩(wěn)定分布噪聲及高斯分布噪聲下都可以得到正確的多徑時(shí)間延遲估計(jì)值。