宽带数字阵列雷达波束形成的优化实现方法.pdf

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1、第41卷第3期电子科技大学学报Vol.41No.32012年5月JournalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMay2012基于有限长样本数据的信噪比估计廖红舒，魏平，李万春(电子科技大学电子工程学院成都611731)【摘要】从信号模型上给出了信号子空间是有限维数的说明，并通过仿真说明信号与噪声子空间的特征值在短数据下无法准确获得。提出基于仅由噪声特征值构成的极大似然函数的改进AIC准则，实现了信号子空间的维数的准确估计，从而获得了一种在相对较小样本下更稳健的信噪比估计方法。从不同的信噪比大小与样本数据长度进行仿真验证

2、，结果表明，该方法比原始的子空间方法能适应更低的信噪比和更短的数据样本长度。关键词有限长样本;信息论准则;信噪比;子空间中图分类号TN914文献标识码Adoi:10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.007SNREstimationBasedonFiniteSampleDataLIAOHong-shu,WEIPing,andLIWan-chun(SchoolofElectronicEngineering,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaChengdu611731)AbstractThispaper

3、firstdemonstratsthatsignalsubspacehasfinitedimensionsfromsignalmodel.Aconclusionisobtainedbysimulationtestthatbotheigenvaluesofsignalsubspaceandnoisesubspacecan’tbeevaluatedpreciselyduetosmallsizedata.ThensignalsubspacedimensionsareestimatedaccuratelywithModified-AICcriterionusinglikelihoodfuncti

4、ondependingonlyonnoisespaceeigenvalues.AnewrobustSNRestimationmethodisproposedwiththeapplicationofmodified-AICcriterion.RegardingavarietyofSNRanddatasize,simulationresultsshowthatthenewmethodcanbeappliedinlowerSNRandshorterdatasamplesenvironment.Keywordsfinitesampledata;informationcriteria;SNR;su

5、bspace现代通信系统需要精确的信噪比(SNR)估计作对非恒模信号也需要预先知道其幅度电平及其概率[3-5]为无线电资源管理的依据，如信号检测、动态功率，不能适应更多的信号类型。因此，本文只考虑控制和自适应调制解调等。SIMO处理方式。信噪比估计方法按接收处理方式可分为SISO和文献[6]提出了子空间SNR估计方法，对接收信SIMO两类方法。前者通常对接收信号采取载频同步号构造协方差矩阵并进行特征值分解，利用信号子和码元同步处理，然后从匹配滤波器中选择最佳采空间和噪声子空间维数不同的特点，采用信息论准样点构造接收序列进行信噪比估计，因为一个符号则如AIC或MDL获取信号子空间和噪声子空

6、间的分只取一个样本点，称为SISO(singleinputsingle界点后，从而估计出信噪比。该方法不需要信号调output)。基于接收信号的各阶矩的估计方法属于该制类型等的先验知识，但是对信号子空间具有有限[1-5]类。SIMO方法常利用多通道或过采样技术进行维数的成因未作解释，并且该方法在构造P维协方差[6-9]接收，可以等效为一个符号包含多个数据样本。矩阵时需要较大的数据样本K(K与P两者差异一般在非合作通信中，因为信号类型、调制参数(如载频、在两个数量级以上)，以保证协方差矩阵是行数(维数)码元速率、成型滤波器等)通常未知，一般都需要多小于列数(样本数)的宽矩阵。非合作通信中由

7、于通信通道接收，或在单通道接收时用高采样率对接收信环境的特殊性，通常可利用的数据样本的不可控制，号进行过采样处理，因而SISO估计方法不适用。另有时非常少，可能只有几十到几百个样本，如突发外一方面，基于矩的SISO方法通常适用于恒模信号，通信和高速跳频通信，这在构造协方差矩阵时可能收稿日期：2010−11−08;修回日期：2011−05−11基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金(ZYGX2009J016)作者简介：廖红舒(197