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2013年9月渭南师范学院学报Sept．2013

第28卷第9期JournMofWeinanNormMUnive~ityVol|28No．9

噪声背景下的周期信号检测

郑舒晨，尉烨

(北京理工大学信息与电子学院，北京100081)

摘要：噪声背景下检测信号是一项复杂而又重要的任务，在通信领域和雷达信号检测领域都是十分重要的课题．文

章通过测量信号的自相关函数来探测噪声背景下的周期信号，并利用MATLAB进行了仿真并对仿真结果进行了分析．

关键词：信号检测；噪声；周期信号；多重自相关

中图分类号：TP202．4文献标志码：A文章编号：1009—5128(2013)o9—0131—06

收稿日期：2013-07—03

基金项目：北京理工大学大学生创新计划项目：机载对地成像雷达(原理试验样机)设计

作者简介：郑舒展(1992～)，女，陕西西安人，=IE京理工大学信息与电子学院信息工程专业本科生；尉烨(1991一)，男，

陕西西安人，北京理工大学信息与电子学院信息工程专业本科生．

0引言

在噪声背景下检测信号是通信工程的一个重要课题，也是雷达信号检测的一项重要任务．例如，雷达

接收机接收到的回波信号总是伴随着噪声与干扰，噪声与干扰的存在影响了雷达对是否检测到目标的判

断．当雷达发射周期信号时，遇到目标后雷达将接收到反射回来的周期信号并伴随着噪声和干扰；当无目

标信号反射时，雷达将接收到噪声和干扰．雷达根据是否接收到周期信号来判断是否检测到目．

1检测原理分析

设Y(t)为雷达接收机接收到的信号，当无目标信号反射时，雷达将接收到噪声与干扰n(t)，此时

Y(t)=n(t)．

当雷达发射周期信号时，遇到目标后雷达将接收到反射回来的周期信号s(t)，并伴随着噪声和干扰，

此时

y(t)=s(t)+n(t)．

假设(t)为周期性的随机信号，n(t)为非周期性噪声，记代表s(t)的随机过程为S(t)，代表n(t)的

随机过程为N(t)，并且假设S(t)和N(t)为互相独立的遍历性随机过程．

1．1自相关检测方法

当接收到回波时，Y(t)=S(t)+N(t)，该随机过程的自相关函数为：

Ry(r．)=E[y(t)V(t+r．)]=E{[S(t)+N(t)][．s(t+)+Iv(t+r．)]}

=E[S(t)S(t+下)]+E[N(t)N(t+)]+E[S(t)N(t+)]+E[S(t+)J7v(f)]

：Rs(丁)+Jv()+2msm．、1r．

因为噪声是随机的，且和信号无关，所以2m。m应该很小．由于噪声的自相关函数R(．)『主要在零点

有值，其余点值为0．而信号的自相关函数与信号同周期．这样，在取过自相关后削弱了噪声的影响，所以

尺()的周期性比Y(t)的周期性更加明显]．

当没有接收到回波时，Y(t)=N(t)，该随机过程的自相关函数为

Ry()=E[Ⅳ(￡)Ⅳ(t+)]=RⅣ()．

该随机过程的自相关函数在除7-=0以外的值很小，没有周期性．对于具有各态历经性的过程，可以利

用样本函数的时间相关函数来替代随机过程的自相关函数．设计系统如下：

·132·郑舒晨，尉烨：噪声背景下的周期信号检测第28卷

一1^，

尺(r)=lim；J。Y(t)y(1+~-)dt·

该系统由积分器、可调延时器、乘法器构成．其中改变可调延时器的延时时间，即可测得自相关函数在

不同下处的取值．系统框图如图l所示．测得自相关函数之后观察自相关函数有无周期分量即可判