برآورد واریانس نویز با استفاده از همبستگی نویز و سیگنال نویزی تجزیه شده به روش EMD

برآورد دقیق و کارآمد واریانس نویز برای پردازش و تجزیه و تحلیل انواع سیگنال ها و استخراج ویژگی های آنها، بسیار مهم است. با توجه به این مسئله که دقت برآورد واریانس نویز تا حد زیادی تحت تاثیر نوسان مقادیر نویز و سیگنال های ترکیبی با نویز قرار می گیرد در این مقاله به دنبال یک روشی برای بهبود برآورد واریانس نویز سیگنال های یک بعدی متغیر با زمان هستیم. در این تحقیق برروی سیگنال های زیر آب که عموما دارای فرکانس های پایین هستند متمرکز می شویم. در روش پیشنهادی ابتدابرای سیگنال ورودی خود، نسبت سیگنال به نویز(SNR) دریافتی را با توجه به همبستگی زیرسیگنال های تجزیه شده با روش تجزیه حالت تجربی(EMD) با نویز و محاسبه مقدار انرژی آنها، به حد بالا و پایین تفکیک کرده و سپس برای حالت SNR بالا از روش همبستگی کواریانس خطای برآورد حالت و خطای پیش بینی سیگنال نویزی و برای زمانیکه SNR پایین باشد از روش همبستگیمولفه های ذاتی بدست آمده از سیگنال نویزی ورودی با نویز استفاده گردیده است. روش پیشنهادی با بهره گیری از تجزیه سیگنال به مولفه های مود ذاتی برای شناسایی مولفه هایی که بیشتر تحت تاثیر نویز قرار گرفته اند و انتخاب این مولفه ها به برآورد واریانس نویز می پردازد. این امر باعث می گردد که میزان دقت روش پیشنهادی که با شبیه سازی نیز بدست آمده است در مقایسه با روش های موجود عملکرد بهتری از برآورد واریانس نویز ارائه نماید.

Keywords:

تجزیه سیگنال , کواریانس خطای حالت , مولفه های مود ذاتی , واریانس نویز , همبستگی