最佳匹配阵列随机共振系统中利用噪声改善信息传输(2)

　　图5分别给出在5、20个阵列单元情况下，最佳匹配阵列双稳态系统预处理输出波形。和图4（c）单个处理单元波形对比，可以发现阵列单元个数越多，预处理输出波形越接近原始输入信号图4（a），波形振幅波动越小，轮廓越清晰，有利于降低判决时误码率。这说明阵列双稳态系统相比单个双稳态单元在对带噪信号的处理上更有优越性。
　　图6给出了在不同输入信噪比情况下，经过最佳匹配阵列双稳态系统预处理后所得到的最佳误码率曲线。当系统没有双稳态系统处理单元时（m=0），即传统信号检测方法，由于噪声强度较高，信号淹没在噪声中，判决时无法有效识别输入的信号，因此对于较低的输入信噪比，数字通信系统的误码率近似为0.5，随着信噪比增大，噪声对信号的影响减小，误码率也随之降低。当系统含有单个双稳态处理单元时（m=1），信号传输过程中经过双稳态系统预处理，系统输出信号的误码率相比传统通信系统（m=0）的误码率得到了明显降低，且随输入信噪比的提高而降低，信噪比越高，误码率下降越快。当系统含有多个双稳态处理单元时（m>1），即本文的阵列双稳态系统，对比单个双稳态系统，通过增加阵列单元的个数，系统误码率得到了进一步降低，误码率降低效果远大于1dB。同时，在输入信噪比较大时，通过增加较少的双稳态处理单元，系统输出误码率几乎可以降低为零，达到理想的接收效果；在输入信噪比较小时，增加双稳态处理单元，系统误码率缓慢趋于零，改善效果不大。基于以上分析，表明最佳匹配阵列双稳态系统对强噪声背景下的微弱离散数字信号的增强检测具有重要的意义。
　　4结语
　　本文研究了应用最佳匹配阵列随机共振技术检测微弱信号的方法，先运用最佳匹配阵列双稳态系统对传输的带噪信号进行预处理，然后再统计判决；并给出了该系统的SIMULNIK仿真框图，推导了经阵列系统预处理后的信噪比增益表达式，分析了加性高斯白噪声环境下噪声强度以及阵列单元数对阵列系统误码率仿真曲线的影响。实验结果表明，最佳匹配阵列双稳态系统相比单个双稳态系统对接收信号的增强检测有更大的改善，系统误码率得到明显降低，且数字通信系统的误码率随着阵列单元数的增加而进一步降低，误码率将趋于0，这对其他数字系统具有重要的参考作用。
　　当然，最佳匹配阵列双稳态系统仍存在一些问题需要进一步优化和完善。例如阵列单元数目选取问题，即达到预定的误码率需要的阵列单元数；系统的可靠性和有效性平衡问题，当阵列单元个数很大时，系统运行的时间将变得很长，不利于实时处理。
　　文中用到的矢量：公式9中，x，ε
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