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精通信号处理设计小Tips(7):应用极其广泛的相关

作者:时间:2017-10-27来源:网络

  本文作者maxfiner,毕业于西安电子科技大学,拥有信号与信息处理专业硕士学位。maxfiner曾供职于华为通信技 术公司无线通信部门,拥有多年的工程项目研发经验,同时兼备算法理论研究,仿真验证,以及对应的硬件设计实现能力;具备通信物理层开发设计各个方面的实战 经验...

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201710/368594.htm

  提到,不得不提的是相关的概念。相关函数是一个在的理论分析中非常重要的概念(比如维纳——辛钦定理:随机信号的相关函数与功率谱为一对傅立叶变换)。信号的相关矩阵更是很多算法研究、分析和处理的对象。相关不仅是一个非常有理论价值的概念,而且是一个在实践中应用极为广泛的处理方法和有效的处理手段。在通信接收机的同步检测,导航,定位,电子侦察,延时估计,谱估计等方面有着广泛的应用。

  后面系列文章,将风别列举数例如下:

  第一例:检测淹没在噪声中的信号。

  第二例:通信接收机的同步检测和接收,通过相关累积完成信号是否到达的检测处理,完成符号的同步处理等。

  第三例:扩频技术就是通过构造自相关特性很好的伪随机码,极大的增强了通信系统的抗干扰能力,并基于相关累积处理来进行同步检测。其最典型的应用即CDMA,TDS-CDMA,CDMA2000等主流3G通信制式。

  第四例:不论是美国的GPS,还是中国的北斗系统,导航信号的捕获通过信号的长时间相关累积,可在非常低的信噪比下检测和捕获信号。

  第五例:模拟传输通道的信号延迟估计,可以通过相关函数的峰值来估算通道的延迟有多大。

  第六例:相关处理在无线电监测、测向、定位领域都发挥着关键作用,扮演着重要角色。

  第七例:在经典而著名的LMS自适应信号处理中,通过对信号自相关矩阵的特征值的分析,可以确定LMS迭代步长该取多大,防止LMS迭代过程发散。

  第八例:零中频接收机通道盲校正,可以基于输入失真信号的相关矩阵来解算通道的校正参数,对失真信号进行校正,从而消除接收通道的增益不平衡和相位不平衡导致的频谱镜像。

  第九例:经典的谱估计方法——BT法,以信号的相关函数为基础。

  第十例:现代谱估计方法,诸如基于AR模型的参数谱估计方法(最大墒谱估计方法),MUSIC方法,Pisarenko谐波分解法,ESPRIT旋转不变法等等,全都与相关函数有密切联系,基于信号的相关矩阵进行相应处理。

  由此可见,相关在工程实践的方方面都有着广泛的应用。相关函数的概念以及相关矩阵的性质,值得我们反复回味和理解。它们是我们理解信号处理理论的基础,是解决实际问题的一把利器。后续,我们会一一详细讨论相关概念在这些领域的具体应用,从而更好的体会相关函数的奇妙特性和巨大威力!

下期开讲——精通信号处理设计小TIps(8):检测淹没在噪声中的周期信号,敬请关注!

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往期回顾

精通信号处理设计小TIps(1):信号和信息
精通信号处理设计小TIps(2):数学的作用
精通信号处理设计小TIps(3):必须掌握的三大基石
精通信号处理设计小Tips(4):最频繁使用的几个信号
精通信号处理设计小Tips(5):三个应用广泛的数学概念
精通信号处理设计小Tips(6):卷积是怎么得到的?



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