第 卷第 期 水雷战与 舰船防护 ，年 月 ， 基于 的微弱信号检测方法仿真分析 孙 诚 中 国 船舶重工集 团 公 司 第 七 一 研究所 ， 湖 北 宜 昌 摘 要 为 了 实现低信噪 比 下微 弱 信 号 的 检测 ， 介绍 了 自 相 关 和 小 波变换 种 检测 方 法 ， 并通过 进行 了 仿真验证 。 仿 真结果表 明 ： 多 重 自 相 关 法 能够有 效地抑制 高 斯 白 噪声 带来 的 干 扰 ， 相 比 之下 ， 小 波 变 换法在 非 高斯 噪声 中 的微 弱 信号检测 具有 一 定 的优 势 ， 依然 能 够 有效地提取微 弱 信 号 的 特征 。 根据实际 情况 将 种 方法结合使用 将有利 于达到 较好 的 去 噪效果 。关键词 信 号检测 ； 自 相 关 ； 小 波变 换 ； 仿真中 围分类号 文献标识码 ， ； ； ； 杂 ， 通常 由 海洋环境噪声 、 船只 的辐射噪声及多途干 引 頁 扰所组成 ， 这使检测变得十分困难 。 因此在复杂背景 微弱信号检测技术是利用近代电 子学和信号处 噪声干扰下 对有效地检测 微弱 信号提 出 了 迫切需理方法从噪声 中 提取有用 的信号 具有 个重要特 求 。 本文通过 平台 ， 分别采用相关检测法 、点 其一 ， 要求在较低的信噪 比下检测信号 。 其二 要 小波变换法进行了仿真 ， 对比 了各方法的优势和局限求检测具有 一 定的快速性实时性 。 工裎实 际 中 所采 性 ， 旨在提高对微弱信号检测 的能力 ， 为 日 后 的工程集的数据长度或持续时间往往会受到限制 这种在较 实现打好理论基础 。 短数据长度 或较短采集时间 ) 下的微弱信号检测在雷达通讯 、 麵脑棚纖 髓純 、 水丫 目 标 识别 、 地 质 勘 探 等 领 域有 着 广 泛 的 需 求 。 近 期 设观测 的信号序列 其 中 失事航班 的黑匣子打捞至今未果 ， 其 中 一 部 是有用 的信号 ， 《 为噪声 则 分原因在于检测黑匣子信号的环境背景噪声非常复 若对玖 找 已有先验知识 且 与 一 心 互 收稿 日 期 水雷战与 舰船防护 第 卷 不相关 ， 则通过求 坎 ⋯ 与 的互相关函数就可检 析的深度足够深 ， 就可进行正确 的分析 ； 因 此小波变测 出有用信号 ， 其互相关函数为 换尤其适合对随机突变信号 、 非平稳信号进行时频分析的场合 。 。 ( 小波变换定乂 由式⑴ 可得 ， 若观耐购有用信号赃相关 方可 为有用信号的 自 相关 ， 则说明賴序列 中包含有用信 号 ‘ 丨、 。 ( 若事先不知道 的波形 但知道它是一 个 周期序列 ， 则可通过求 的 自 相关 函数检測 出 是 则称 是一 个基本小波或母小波函数 。 母小否存在 ： 及其大致的周期值 其 自 相关函数为 波 少 《 缩放 倍并平移 导到 ： 。 ⑷ 而 。 ⑵ 称为小波基函数 ， 简称小波 。 具有有限能 已知 是周期序列 ， 则其 自 相关亦 是周 期序列 其周期等于有用信号的周期 虽然在 巾 后 ， 再在不同 尺度 因 子 下与 待分析信号 ⑴ 作 内 含有噪声的 自 相关 但一般 随着 的增加很 快就衰减为零 ， 如 白 噪声 只 在 时有很大值 ， — 则为零 ， 所以只要把时间间隔 取足够大就能 而 ° 正确地检测出 需要的结果 。 正交小波 算法 多重 自相关法是在传统 自 相关检测法的基础上 ， 定义 ： 设 少 》 及) 是一个可容许小波 ， 若其对信号的 自 相关函数再多次做 自 相关 。 假设信号为 二
