超低频弹性波透地通信系统中的微弱信号检测

摘要

超低频弹性波透地通信系统发射机发出的弹性波经过大地信道后，能量会发生衰减并被大地背景噪声湮没，信号到达接收机时信噪比很低，无法进行正常处理，所以需要进行微弱信号检测来提高接收信号的信噪比。本文从微弱信号检测的基本原理出发，借鉴几种常规微弱信号检测方法，主要是自适应信号处理的方法，利用Matlab仿真比较了两种常用自适应算法LMS算法和RLS算法，选定了基于LMS算法的自适应噪声抵消方法对大地背景噪声进行滤除。
　　本文利用地震检波器和USB示波器实际采集了山谷、山腰、山顶及路边等代表性地点的背景噪声，对得到的噪声数据利用Matlab进行了时域特性统计，统计特性表明采集到的噪声可以分为高斯噪声和非高斯噪声两种类型。为验证自适应噪声抵消的效果，本文利用Matlab建立自适应噪声抵消的模型，对分别添加高斯噪声和靠近路边噪声的信号进行处理，结果显示，不论噪声是否高斯噪声，自适应噪声抵消方法都能取得良好的滤波效果，信号的信噪比有明显提升。文章最后对仿真结果进行了详细的讨论，得到一定有用的结论。

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Contents

1绪 论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状和发展趋势

1.3课题研究的意义

1.4本文的主要工作

2微弱信号检测技术

2.1微弱信号检测理论

2.2常用的微弱信号检测方法

2.3本章小结

3自适应信号处理技术

3.1自适应滤波的基本原理

3.2常用自适应滤波算法

3.3自适应噪声抵消技术

3.4自适应滤波中的数字滤波器

3.5本章小结

4超低频弹性波透地通信系统中的信号与噪声分析

4.1弹性波在层状介质中的衰减特性研究

4.2透地通信系统中的噪声

4.3透地通信系统中的噪声分析

4.4本章小结

5基于自适应噪声抵消的透地通信系统中的微弱信号检测

5.1自适应噪声抵消原理及流程图

5.2基于LMS算法的自适应噪声抵消的Matlab仿真

5.3结果分析

5.4本章小结

6 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 未来研究和展望

致谢

参考文献

攻读学位期间参与项目及发表论文