本技术提出一种基于Ljung–Box检验的微弱信号检测方法及电路,属于信号检测领域。所述方法包括如下步骤:步骤S1:获取高斯白噪声与待测模拟信号,将高斯白噪声与待测模拟信号分别通过电容隔离直流;步骤S2:将隔离直流后的高斯白噪声与隔离直流后的待测模拟信号叠加,并与低噪声稳压电源VCC提供的直流电压信号混合得到混合信号;步骤S3:将混合信号送至数字电路得到微弱信号的检测结果。此外本发明还提出两种用于实现所述方法的基于Ljung–Box检验的微弱信号检测电路。本发明提出的方法能够有效避免低质量噪声对微弱信号检测技术的影响,并且能够有效利用高斯白噪声的相关性及其统计特征。
背景技术
微弱信号是指被淹没在噪声中的信号,其幅度通常远小于噪声幅度,该信号的特征也往往被噪声所掩盖。在远距离无线通信中,信号经过长距离传输后会变得微弱。微弱信号检测技术可以用于提高接收信号的质量,如在深空通信中,探测器发回的信号强度极低,通过微弱信号检测方法可以有效提取信号,实现数据的可靠接收。
在现代通信、雷达及电子系统应用中,微弱信号检测是一个关键问题。特别是在复杂噪声环境下,从强噪声中分离出有用的微弱信号是核心难题。微弱信号的幅度远低于背景噪声,导致其难以被有效提取,特别是在激光雷达领域,复杂工作环境及信号传播特性使得回波信号极其微弱,难以将其与背景噪声区分,这增加了信号识别的难度。
一种常见的微弱信号检测方法是基于能量检测的方式。该方法通过采集信号的能量特征,利用信号的功率大小来判断微弱信号的存在。具体来说,该方法首先通过模数转换器ADC对信号进行采样,将模拟信号转换为数字信号,然后对采样得到的数据进行能量计算,统计其能量变化是否显著,以此来检测信号的存在。然而,这种方法在低信噪比环境下存在一定局限性。由于噪声信号的随机性,尤其是当噪声功率较强时,能量检测法容易受到低质量噪声的影响,出现较高的误检率。此外,该方法无法有效利用微弱信号的相关性,忽略了高斯白噪声的统计特征。
实现思路