ALPHA穩(wěn)定分布噪聲下多徑時間延遲估計算法的研究.pdf

1、時間延遲估計，是指利用信號處理和參數(shù)估計的相關理論及方法，對不同接收器接收到的信號之間的時間差進行估計和測定，并由此確定其它相關參量的一項研究課題。它不僅具有重要的理論意義，在聲納、雷達、生物醫(yī)學及石油勘探等其他領域中也得到了非常廣泛的應用。所謂多徑時延，是指信號在傳輸過程中因傳輸路徑不同而引起的時延效應，它表現(xiàn)為同一時刻發(fā)出的信號以不同的時間到達接收點。經(jīng)過多徑傳播之后，各接收器接收到的信號是由源信號及其各次回波疊加組成的。如何將疊加

2、的信號分解，并且估計出信號的時間延遲是多徑條件下時間延遲估計的主要任務。
　　在早期的研究中，高斯信號模型由于其易于理論解析，因此非常普遍地應用在信號處理領域中。然而，實際應用中遇到的許多信號和噪聲都是非高斯的，如低頻大氣噪聲、水聲信號和許多人為信號，這些信號和噪聲都表現(xiàn)出顯著的尖峰脈沖特性。由于高斯信號模型與這類信號和噪聲不能很好地匹配，導致一些相關算法可能會蛻化或者失效。人們一般用Alpha穩(wěn)定分布來描述這類信號及噪聲，而且A

3、lpha穩(wěn)定分布是廣義化的高斯分布，比高斯分布模型的應用范圍更加廣泛。
　　本文在分析了Alpha穩(wěn)定分布的基本理論及幾種經(jīng)典的時間延遲估計方法的基礎上，依據(jù)現(xiàn)有的適用于高斯分布噪聲下的多徑時間延遲估計算法，結合分數(shù)低階統(tǒng)計理論知識，提出了適應于不同背景噪聲的高分辨率的多徑時間延遲估計算法:廣義EM算法和廣義WR算法。通過理論分析和仿真實驗證明，這兩種算法在Alpha穩(wěn)定分布噪聲及高斯分布噪聲下都可以得到正確的多徑時間延遲估計值。