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npwgnthresh

白高斯噪声中信号检测的信噪比(SNR)阈值。

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语法

函数调用

您可以通过以下方式调用 npwgnthresh 函数:

  • snrthresh = npwgnthresh(pfa)` 以 dB 为单位计算在白高斯噪声中检测确定信号的信噪比(SNR)阈值。检测采用奈曼-皮尔逊(NP)决定性规则,以达到给定的误报概率(参数 pfa)。该函数使用二次检测器。

  • snrthresh = npwgnthresh(pfa,numpulses)` 将 numpulses 参数设置为脉冲积分中使用的脉冲数。

  • snrrthresh = npwgnthresh(pfa,numpulses,dettype) 将数据类型设置为检测类型。对于非相干检测,使用矩形检测器。

  • snrthresh = npwgnthresh(pfa,numpulses,dettype,outscale) 指定输出的比例。

参数

输入

pfa -. 误报概率
范围为 (0, 1) 的标量

Details

以标量形式给出的误报概率,范围为"(0, 1)"。

数据类型: Float64

脉冲数 脉冲数
1(默认值) |`正整数

Details

积分中使用的脉冲数,设置为正整数。

数据类型: Float64

dettype - 脉冲积分类型
非相干(默认)` |相干 |`真实

Details

指定 NP 决策规则中使用的脉冲积分类型。

定义为 "相干"、"非相干 "或 "真实"。

  • 相干 "使用复采样的幅度和相位信息。

  • 非相干 "使用二次值。

  • 真实 "使用真实采样。

数据类型: char, string

outscale - 输出比例
db (default) | linear

Details

dblinear 指定的输出值的比例。

如果 outscale 参数设置为 linear,返回的阈值就是一个振幅。

数据类型: char, string

输出

snrthresh - 检测阈值
尺度

Details

以标量形式指定的检测阈值。

检测阈值用信噪比(SNR)表示,单位为 dB;如果 outscale 参数设置为 "linear",则用线性单位表示。

线性阈值 ( ) 和以 dB 为单位的阈值 ( ) 之间的关系表示为:

例子

取决于脉冲数的线性检测阈值

Details

绘制真实数据和复杂数据的线性检测阈值与脉冲数的函数关系图。在每种情况下,阈值均以 0.001 的误报概率 (Pfa) 设定。

计算 1-10 个脉冲真实噪声和复杂噪声的检测阈值。

Npulses = 10
Pfa = 1e-3
snrreal = npwgnthresh.(Pfa, 1:Npulses, "real", "linear")
snrcoh = npwgnthresh.(Pfa, 1:Npulses, "coherent", "linear")
plot([snrreal snrcoh], label = ["Real data with integration" "Complex data with coherent integration"], xlabel = "Number of Pulses", ylabel = "Detection Threshold", title = "Linear Detection Threshold for P_FA = $Pfa", marker = :circle, legendposition = :bottomright)

npwgnthresh 1

此外

检测到信号时的信噪比(SNR)阈值

Details

npwgnthresh*函数的输出决定了达到一定误报概率(*pfa)所需的检测阈值。

如果接收器使用脉冲积分,则阈值会增加。该阈值不是用作函数喙傕腑笚笚 输入或函数鹏飞,阿尔贝海姆shnidman 输出的单一信号的信噪比。

对于任何固定的误报概率(pfa)值,如果在接收器中使用脉冲积分,则可以降低达到一定检测概率(pd)所需的单样本信噪比。

在白高斯噪声中检测真实信号值

Details

该函数用于检测高斯随机变量序列中的非零均值。该函数假定随机变量是独立且同分布的,均值为零。

NP 检测器的线性检测阈值 等于:

这个阈值也可以用信噪比来表示,单位为 dB:

在这些公式中

  • - 是白高斯噪声序列的方差;

  • - 信号的数量;

  • - 附加误差的反函数;

  • - 误报概率。

如果误报概率 (pfa) 大于或等于 1/2,则作为信噪比的检测阈值公式无效,因为 在其参数值大于或等于 1 时小于或等于零。在这种情况下,使用*outscale*参数调用的函数的线性输出,并加上`linear`值。

检测白高斯噪声(相干样本)中的复合信号值

Details

npwgnthresh 函数做了如下假设:

  • 复高斯随机变量的实部和虚部方差相等。

  • 实部和虚部不相关。根据这些假设,NP 检测器的线性检测阈值为:


并以信噪比(dB)表示:


如果误报概率 (pfa) 大于或等于 1/2,则检测阈值的信噪比公式无效,因为 在其参数值大于或等于 1 时小于或等于零。在这种情况下,使用*outscale*参数调用的函数的线性输出,并加上`linear`值。

检测白高斯噪声中的不连贯信号值

Details

对于白高斯噪声中的非相干信号,检测非零均值的结果是二次定律检测器。详细推导见Richards, M. A. "Fundamentals of Radar Signal Processing.",第 324-329 页。324-329.

非相干 NP 检测器的线性检测阈值为

阈值用信噪比表示,单位为 dB:

其中 是反下不完全伽马函数, 是误报概率, 是脉冲数。

另请参见

  1. Kay, S. M. "Fundamentals of Statistical Signal Processing: Detection Theory.Upper Saddle River", NJ: Prentice Hall, 1998.

  1. Richards, M. A. "Fundamentals of Radar Signal Processing." New York: McGraw-Hill, 2005.