HHT在雷达信号脉内特征分析中的应用

HHT是一种新的非平稳信号处理技术,该方法由EMD与Hilbert谱分析两部分组成。本质上它是对非平稳信号进行平稳化处理,将信号中的不同尺度波动或趋势逐级分解出来,最终用瞬时频率和能量来表征原信号的频率含量。应用HHT时频分析方法对实际雷达脉内信号进行分析,结果表明HHT方法是一种非常有效的时频分析方法,能较好地描述和提取信号时频特征。     

HHT方法在探地雷达回波信号特征提取上的应用

探地雷达回波信号是一种非平稳非线性信号,其中不仅包含地下埋藏物的目标信号,还包含有可能掩藏目标信号的直达波信号,给目标的识别带来困难。文中采用HHT方法对探地雷达回波信号进行特征分析,提取回波信号的IMF分量的瞬时频率作为特征向量。实验结果表明,用HHT方法提取特征可较好的避免直达波影响,该方法是可行而有效的,为进一步鉴别地下埋藏物提供了新的思想和方法。     

基于小波和分形理论的调制信号特征提取方法研究

本文针对通信信号这种非平稳的、信噪比(SNR)变化范围较大的信号,应用小波分析和分形理论,提出了有效的特征提取方法,所提取的分形特征包含了区别不同调制类型所需的幅度、频率和相位等主要信息。同时这种特征具有较好的抗干扰特性,基于这种特征的分类器的设计简单、高效。计算机模拟结果表明此方法的有效性。     

通信系统中调制类型自动识别方法分析

根据接收信号样本提取出振幅、频率和相位的特征参数,在AWGN信道中,采用小波变化的方法,针对接收信号样本中提取出的振幅、频率和相位的特征参数,设计调制类型自动识别,对幅度调制和非幅度调制信号特征参数分析,对QAM、ASK、PSK和FSK调制信号的特征参数进行分析,并对区分调制信号的关键参数进行分析并确定,通过对仿真结果的对比表明能实现调制信号的正确识别。     

HHT在水下目标信号特征提取中的应用

将希尔伯特-黄变换（HHT）用于水下目标特征分析,利用HHT对实录舰船辐射信号进行了特征提取,结果表明其适用于水声非平稳信号的分析,与传统时频分析方法相比具有很强的自适应特性和较好的时频聚集性。     

雷达信号瞬时频率及其统计特征的提取

针对低信噪比对雷达信号瞬时频率特征分类效果的影响,首先利用改进的相位法提取信号的瞬时频率特征,在此基础上,对所获得的瞬时频率进行归一化处理,分别就常规信号（CON）、线性频率调制（LFM）、二进制相位调制（BPSK）、四进制相位调制（QPSK）等调制信号瞬时频率的统计特征作进一步分析,提出分类特征向量。仿真结果表明,基...     

宽带运动目标回波的多普勒特性模拟方法

宽带雷达系统测试和性能评估中目标信息模拟精度和分辨率要求很高。针对宽带线性调频雷达运动目标的回波脉冲内多普勒频率呈现线性调频（LFM）变化特征、回波脉冲之间具有时移分布和相位相干特性的问题,采用基于数字射频存储（DRFM）系统的回波脉冲内LFM多普勒频率调制、多回波相参脉冲信号之间时移模拟的方法。探讨了基于宽带DRFM系统的高精度和高分辨率的运动目标多普勒频率信息实时模拟方法。采用仿真分析和实验验证方法,证实算法性能,运动目标的多普勒频率模拟精度/分辨率在特定条件下可达到Hz级。     

一种基于位同步的复杂调制样式识别方法

针对卫星数字化视频广播第二代标准（Digital Video Broadcasting-Satellite -Second Generation,DVB-S2）中的多进制幅度移相键控（Multiple Amplitude and Phase-Shift Keying,MAPSK）和多进制正交幅度调制（Multiple Quadrature Amplitude Modulation,MQAM）信号的调制识别,提出了基于位同步的识别方法。首先利用信号星座图特征对信号包络进行位同步,然后统计信号码元的幅度值个数及其幅度值分布提取统计特征参数,最后利用特征参数完成识别。仿真结果表明,所提算法在载波频率等参数未知的条件下,能够有效对信号进行调制识别。     

基于短时分析的数字调制信号识别方法的研究

研究了一种新的数字调制信号识别方法。该方法用短时分析提取数字调制信号在幅度、频率和相位随时间变化的特征，并利用这些特征对各种数字调制信号进行识别。在加性高斯白噪声条件下给出了相应的最佳阈值，并通过仿真研究了该识别方法的性能。仿真结果表明该方法对噪声不敏感，在SNR为OdB时仍能获得90％以上的正确识别率。     

基于Hilbert-Huang的信号瞬时参数提取

本文提出了一种基于Hilbert-Huang变换(HHT)和中值滤波的信号瞬时参数提取方法,HHT作为一种新的自适应信号分析工具,能精确地反应信号的局部特征.运用中值滤波通过对于数字调制信号的瞬时参数提取表明,本方法能有效地提取信号的瞬时参数特征.     

基于混沌吸引子重构和Low-rank聚类的跳频信号电台分选

辐射源无调制信息的暂态信号能够表征辐射源发射机的无意调制特性,对该暂态信号分析可实现辐射源识别。而跳频电台在开机以及频率转换瞬间,都存在一个无信息传送的暂态调整时间,该暂态调整瞬间,电台发射的信号是无调制信息的非线性、非平稳和非高斯信号。该暂态时间序列可反映跳频电台的器件特性,同时该序列往往呈现复杂的混沌特性。因此,借鉴混沌时间序列分析的思想,同时利用暂态信号的Low-rank特性,该文提出了一种基于暂态信号混沌吸引子重构和Low-rank聚类的跳频信号电台分选算法。实验测试表明:跳频电台的暂态信号时间序列属于混沌时间序列,同时实测多跳频信号的电台分选结果证明了Low-rank聚类算法在跳频电台分选上的可行性。     

伽利略系统BOC信号的特性及码跟踪方法研究

为了节省卫星频率资源并提高导航信号的可靠性,新一代的导航定位系统采用了一种更有效的调制方式-BOC调制,它具有与BPSK之间串扰小、抗衰落能力强等诸多优点.但由于BOC调制信号特性比较复杂,因此加大了接收处理的难度.本文主要从理论上介绍了BOC和Alt-BOC的调制方式和信号产生方法、调制后信号的频谱特性以及自相关函数特性,依此分析了BOC信号自相关结果的多峰值特性和由此特性造成的跟踪和锁定难度的增加,以及相应于其频谱特性栽的信号处理方法.并在此基础上提出了一种能提高码跟踪可靠性的基带信号相关处理方法,Matlab仿真结果表明此方法有较好的效果,能提高码跟踪的可靠性.     

多层多参数多项加权分数阶傅里叶变换复合调制通信信号设计方法

为提高卫星通信信号的安全性能,该文提出一种多层多参数多项加权分数阶傅里叶变换(MWFRFT)复合调制通信信号设计方法。该方法针对传统多项加权分数阶傅里叶变换单层结构的被扫描威胁,将MWFRFT扩展至不同加权系数的多层结构,降低了系统的被扫描概率。同时,多层多参数MWFRFT(MPMWFRFT)系统通过对控制参数集的优化设计,解决了多层结构下的通信信号调制特征模拟。针对复杂电磁环境场景中的目标寄生信号和窄带信号干扰,引入扩频机制,设计了3层多项加权分数阶傅里叶变换和直接序列扩频复合调制系统(TLMWFRFT-DSSS)。仿真结果表明,该方法在保证较好通信性能的前提下,实现了多层通信信号的调制特征模拟,显著提高了系统的抗扫描性能。     

基于延时相关频谱的调制识别方法

以简单脉冲、线性调频、二项编码和频率编码信号为例,通过提取信号的延时相关频谱特征,对雷达信号的脉内调制特征进行了分析。在分析和提取了信号的延时相关频谱结构特征后,提出了一种基于延时相关频谱进行调制方式识别方法。仿真和试验结果表明:在低信噪比情况下,是一种较好的雷达脉内调制方式识别方法。     

基于伪相关函数的cosine-BOC调制信号无模糊跟踪算法

针对余弦二进制偏移载波（cosine-BOC）调制信号自相关函数的多峰特性会导致导航接收机同步阶段产生跟踪模糊度问题,提出了一种基于伪相关函数（PCF）的cosine-BOC调制信号无模糊跟踪算法。该算法通过分析cosine-BOC信号的时域模型,在本地设计两路辅助信号波形,与接收到的cosine-BOC信号进行相关运算,再将得到的两互相关函数利用伪相关函数表达式进行组合,从而消除cosine-BOC信号自相关函数的边峰。仿真结果表明,该算法能够消除cosine-BOC信号鉴相曲线中存在的误锁点,实现伪码无模糊跟踪,提高跟踪可靠性,且该算法适用于任意阶数的cosine-BOC信号。     

TDLAS技术气体检测二次谐波信号的仿真与分析

可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术结合半导体激光器可调谐的特点及气体分子对特定波长能量光的吸收特性,凭借灵敏度高、响应时间短等优势广泛应用于气体浓度检测。TDLAS技术气体浓度检测包括波长调制、气体吸收、二次谐波解调等环节,吸收信号的二次谐波分量携带气体浓度信息,用于计算气体浓度。利用MATLAB对气体检测过程进行了信号仿真,并利用数字锁相放大算法提取了二次谐波信号,验证了二次谐波与气体浓度的关系。通过仿真分析了二次谐波信号随调制系数的变化关系,以便确定较佳的调制参数,为后续系统搭建与气体检测实验提供参考。     

Bidirectional Data Injection Operation of Hybrid Integrated SOA–MZI All-Optical Wavelength Converter

A bidirectional data signal input scheme of a semiconductor optical amplifier--Mach-Zehnder interferometer (SOA-MZI) wavelength converter was proposed and experimentally verified for a nonreturn-to-zero (NRZ)-format signal. Theoretical analyses reveal that it is possible to mitigate the patterning effect induced by cross-gain modulation (XGM) by utilizing the difference of the ratio between the XGM and cross-phase modulation on the injection directions of data signals. A hybrid integrated SOA-MZI all-optical wavelength converter, in which the coupling loss between the SOA and the silica waveguide was as small as 1 dB owing to a unique active alignment technique, was used for the experiment. We have verified the superior characteristics of the proposed operation scheme for the first time. Error-free wavelength-conversion operation for an NRZ signal at 40 Gb/s was confirmed     

超宽带纳秒脉冲在带通滤波器中传输特性研究

根据超宽带(UWB)纳秒电磁脉冲的基本特性,采用模拟计算仿真与实验研究方法,研究了超宽带纳秒电磁脉冲信号通过微波接收机带通滤波器的时域、频域传输特性,初步认识了超宽带纳秒电磁脉冲通过带通滤波器传输特性规律,它是对传统连续波(CW)信号与脉冲调制信号通过微波带通滤波器传输特性技术的补充和完善。该研究成果为将来开发超宽带纳秒电磁脉冲在各类接收机中的应用提供技术基础。     

线性调频信号干扰仿真

线性调频信号能够成功地解决雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾,因而在许多常规体制雷达以及新体制雷达中得到广泛应用。由于线性调频信号的脉冲压缩网络对噪声及常见干扰具有很强的抑制作用,所以采用这种信号的雷达具有很强的抗干扰能力。在分析了线性调频信号的时域、频域特性的基础上,研究了射频噪声干扰、卷积调制干扰、移频干扰和延时干扰的干扰效果,通过仿真及各干扰样式之间的比较,总结出了,最佳干扰样式。     

基于扫频二进制偏移副载波的伪码扩频调制体制及其特性的研究

该文基于常规二进制偏移载波(BOC)调制体制的数学模型,提出一种新型的基于扫频二进制偏移载波调制(FC-BOC)的伪码扩频体制。在这种调制体制中,BOC调制体制数学模型中的固定频率二进制偏移载波被改进为线性扫频二进制偏移载波,使之不仅继承了BOC信号的性质,还具有更加独特的性质。仿真研究和算法实验表明:FC-BOC调制体制保留了BOC调制体制的主要优点,特别是具有狭窄的主相关峰和出色的副峰抑制特征而避免了多相关峰模糊性,功率谱密度函数呈现类似带通白噪声功率谱密度函数的形态。FC-BOC调制体制信号生成算法、接收算法的结构与常规BOC调制体制类似,算法复杂度相当于常规BOC调制体制,适合纯数字编程设计实现。