结合同一信号的同时测量以获得更好的 SNR?

信息处理 噪音
2022-02-15 03:50:36

我有多个使用相同硬件测量的相同信号的数据集,我想知道可以使用哪种技术来提高 SNR。

我在想如果我调整并确保它们具有相同的相位,我可以连贯地添加它们,但我并没有真正看到 SNR 的改善。我猜这是因为噪音也被加在一起了。

这让我想知道两件事:

  • 有哪些有效的方法可以组合类似的信号以提高 SNR

  • 有没有办法利用信号的相似性来降低噪声?

谢谢

2个回答

每个C不同的集合,具有信号均值μ和零均值独立同分布方差噪声τ有 SNR(在功率)μ2τ

通过期望的线性,这些集合的总和将具有信号电平。Cμ和方差Cτ, 与信噪比(Cμ)2Cτ,产生功率增益C.

将功率转换为dB,C个相似信号的增益为10log10(C)3每增加一倍收集器数量的 dB。

如果您的信号与 iid 噪声的电平不同,那么您可能需要查看最大比率组合维纳滤波器

当您拥有相同信号但噪声不同的副本时,就会发生相干增益。如果每个副本中的噪声是独立的,则增益应该是10logN分贝在哪里N是副本数。对于精心设计的测量系统,附加电子噪声应该是独立的。如果传感器和传感器之间有合理的距离,诸如环境噪声之类的东西将会有一些相关性。5logN是一个合理的较低预期收益。

如果你至少没有看到5logNdB,那么可能有问题。相干增益有效。如果没有,这里的许多人将没有工作。

您可以尝试交叉关联您的副本对作为诊断。在不知道您的数据的情况下,我不能肯定地说您应该看到一个明确定义的峰值,但没有明确定义的峰值将引起关注