脉冲噪声下相关熵多径TDOA估计算法

"06 脉冲噪声环境下基于相关熵的多径TDOA估计算法.pdf" 在无线通信和定位系统中，多径效应是一个常见的挑战，它会导致信号到达时间差异（TDOA）估计的准确性降低。尤其是在脉冲噪声环境中，这种影响尤为显著。脉冲噪声通常是由非高斯分布的干扰源引起的，如雷电、工业设备或射频干扰，它的存在会严重恶化信号的质量，降低传统的TDOA估计算法的性能。 本文提出了一种新的算法，即相关熵期望最大化（CEM）高分辨率多径TDOA估计算法，旨在解决这一问题。算法的核心是最大相关熵准则（MCC），这是相关熵理论的一个重要组成部分。相关熵是一种衡量两个随机变量之间相似度的度量，它可以更好地捕捉非高斯噪声环境下的信号特性，因此在处理脉冲噪声时相比传统的相关性方法更具优势。 CEM算法采用期望最大化（EM）方法，将原本复杂的多维优化问题转化为一系列简单的1维优化问题，这使得算法在计算上更加高效。通过迭代过程，算法能够逐步改进TDOA的估计，从而提高估计精度。值得一提的是，该算法在选择参数时并不依赖于脉冲噪声的先验信息，这增强了其适应性和实用性。 仿真实验结果显示，CEM算法在强脉冲噪声和低信噪比的环境下表现出优秀的估计性能。即使在极其恶劣的通信条件下，它仍能提供准确的TDOA估计，这对于无线定位系统的可靠性和鲁棒性至关重要。此外，由于CEM算法对噪声特性的不敏感性，它为实际应用提供了更广阔的可能性，特别是在那些脉冲噪声难以避免的环境中。 该研究对多径TDOA估计技术进行了创新，不仅提升了估计的分辨率，还降低了对噪声环境的依赖。对于无线通信、雷达系统和定位服务等领域，这种改进的TDOA估计方法有着广泛的应用前景。中图分类号TN911.7将它归类于电子与信息技术领域，进一步强调了这一研究成果在通信技术中的重要地位。文献标识码A表示这是一篇原创性的学术文章，文章编号1009-5896(2021)02-0289-07和DOI:10.11999/JEIT200358则提供了文章的检索信息，方便后续的研究者引用和追踪这一领域的最新进展。