精通信號處理設計小Tips(7):應用極其廣泛的相關
本文作者maxfiner,畢業于西安電子科技大學,擁有信號與信息處理專業碩士學位。maxfiner曾供職于華為通信技 術公司無線通信部門,擁有多年的工程項目研發經驗,同時兼備算法理論研究,仿真驗證,以及對應的硬件設計實現能力;具備通信物理層開發設計各個方面的實戰 經驗...
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/201710/368594.htm提到信號處理,不得不提的是相關的概念。相關函數是一個在信號處理的理論分析中非常重要的概念(比如維納——辛欽定理:隨機信號的相關函數與功率譜為一對傅立葉變換)。信號的相關矩陣更是很多信號處理算法研究、分析和處理的對象。相關不僅是一個非常有理論價值的概念,而且是一個在實踐中應用極為廣泛的處理方法和有效的處理手段。在通信接收機的同步檢測,導航,定位,電子偵察,延時估計,譜估計等方面有著廣泛的應用。
后面系列文章,將風別列舉數例如下:
第一例:檢測淹沒在噪聲中的信號。
第二例:通信接收機的同步檢測和接收,通過相關累積完成信號是否到達的檢測處理,完成符號的同步處理等。
第三例:擴頻技術就是通過構造自相關特性很好的偽隨機碼,極大的增強了通信系統的抗干擾能力,并基于相關累積處理來進行同步檢測。其最典型的應用即CDMA,TDS-CDMA,CDMA2000等主流3G通信制式。
第四例:不論是美國的GPS,還是中國的北斗系統,導航信號的捕獲通過信號的長時間相關累積,可在非常低的信噪比下檢測和捕獲信號。
第五例:模擬傳輸通道的信號延遲估計,可以通過相關函數的峰值來估算通道的延遲有多大。
第六例:相關處理在無線電監測、測向、定位領域都發揮著關鍵作用,扮演著重要角色。
第七例:在經典而著名的LMS自適應信號處理中,通過對信號自相關矩陣的特征值的分析,可以確定LMS迭代步長該取多大,防止LMS迭代過程發散。
第八例:零中頻接收機通道盲校正,可以基于輸入失真信號的相關矩陣來解算通道的校正參數,對失真信號進行校正,從而消除接收通道的增益不平衡和相位不平衡導致的頻譜鏡像。
第九例:經典的譜估計方法——BT法,以信號的相關函數為基礎。
第十例:現代譜估計方法,諸如基于AR模型的參數譜估計方法(最大墑譜估計方法),MUSIC方法,Pisarenko諧波分解法,ESPRIT旋轉不變法等等,全都與相關函數有密切聯系,基于信號的相關矩陣進行相應處理。
由此可見,相關在工程實踐的方方面都有著廣泛的應用。相關函數的概念以及相關矩陣的性質,值得我們反復回味和理解。它們是我們理解信號處理理論的基礎,是解決實際問題的一把利器。后續,我們會一一詳細討論相關概念在這些領域的具體應用,從而更好的體會相關函數的奇妙特性和巨大威力!
下期開講——精通信號處理設計小TIps(8):檢測淹沒在噪聲中的周期信號,敬請關注!
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精通信號處理設計小TIps(1):信號和信息
精通信號處理設計小TIps(2):數學的作用
精通信號處理設計小TIps(3):必須掌握的三大基石
精通信號處理設計小Tips(4):最頻繁使用的幾個信號
精通信號處理設計小Tips(5):三個應用廣泛的數學概念
精通信號處理設計小Tips(6):卷積是怎么得到的?
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