我对测量具有高达 1-2 kHz 的显着能量含量的信号感兴趣。但是,我只能在信号通过已知带宽的一阶低通滤波器后对其进行采样(这会显着扭曲信号;在这种情况下,带宽为 500 Hz)。我以 5 kHz 采样低通滤波版本,我的测量结果很嘈杂。
在对低通滤波版本进行噪声测量后,我可以使用哪些选项来尝试恢复原始信号?
如果有帮助,我知道我正在寻找的信号的形状;我只是想测量它的幅度和持续时间是如何缩放的。
我对测量具有高达 1-2 kHz 的显着能量含量的信号感兴趣。但是,我只能在信号通过已知带宽的一阶低通滤波器后对其进行采样(这会显着扭曲信号;在这种情况下,带宽为 500 Hz)。我以 5 kHz 采样低通滤波版本,我的测量结果很嘈杂。
在对低通滤波版本进行噪声测量后,我可以使用哪些选项来尝试恢复原始信号?
如果有帮助,我知道我正在寻找的信号的形状;我只是想测量它的幅度和持续时间是如何缩放的。
这听起来非常非常像经典问题,您可以从中得出匹配滤波器是最大化 SNR 的最佳接收滤波器。
你说你知道信号的形状;我将其解释为您的系统看起来像这样
TX 脉冲 -> 脉冲整形滤波器 -> 500 Hz 低通 -> +噪声 -> 采样
这意味着 RX 信号(假设我们采样足够快)是离散的
由于您知道的顺序和带宽,我认为您实际上知道的确切含义。因此,您可以“预先计算”组合
使 SNR 最大化的接收滤波器是匹配滤波器——遗憾的是,IIR 的匹配滤波器是不可实现的(什么时候没有结束的东西的时间倒数开始?),你不能直接使用你的实际系统模型。
然而,如果你能找到一个足够接近你的的 FIR 滤波器,你应该能够限制误差,并且仍然可以通过计算反时共轭(运算符) 基于近似滤波器。然后你会有
由于噪声过程不应与通道/滤波器相关,因此第二项应变小以进行充分观察。
由于过滤器是一阶的,可能还有足够的能量来恢复它。所以你所要做的就是将信号(在频域中)除以滤波器脉冲响应,你就会得到原始信号。如果它是 IIR 滤波器,只需使用脉冲响应的前几分之一秒(当然,然后将其转换为频域)。