一种跳频信号实时跟踪与参数估计方法

现有的跳频信号处理方法往往需要积累足够长的样本数据,缺乏实时快速运算的能力,无法处理高速跳频信号。在小样本条件下提出一种跳频信号实时跟踪和参数估计方法。根据跳频信号的频域稀疏性建立信号模型,引入稀疏贝叶斯学习(SBL)算法解决多观测向量(MMV)信号重构问题。在构建新的判决统计量基础上,推导一种保持恒虚警概率的跳变时刻检测方法,设计滑动策略实现跳频信号的实时跟踪。分别利用几何重心法和最小二乘法估计每跳(hop)的载波频率和来波方向(DOA)。实验证明,新方法在低信噪比(SNR)下具有更低的虚警概率,参数估计精确度得到明显提升。     

基于贝叶斯压缩感知的跳频信号参数估计

针对跳频信号参数估计问题,提出一种基于贝叶斯压缩感知的方法。根据跳频信号的数学模型,将待估计的参数在给定的定义域内离散化构建过完备字典。由此,将参数估计问题转换为压缩感知邻域的稀疏表示问题。考虑到参数估计过程中存在的噪声干扰,采用贝叶斯压缩感知求解稀疏表示系数。根据稀疏表示系数的非零元素分布中解算跳频信号的跳变周期、跳变时刻以及跳频频率的估计值。基于仿真数据对提出方法进行验证实验,其结果表明了方法的有效性。     

压缩域宽带跳频信号跳变时刻估计算法

为了在非协作情况下,对跳频信号的频率跳变时刻进行精确快速估计,提出一种基于压缩采样值的跳频信号跳变时刻快速估计算法。该算法首先通过压缩感知技术以远低于奈奎斯特采样定理要求的速率对跳频信号进行整周期滑动采样,然后根据不同时刻相邻两跳信号窗函数的特点,重构信号在傅里叶正交基上的2个权值最大的稀疏系数,并由此对前后两跳持续时间进行判断,从而对跳频信号的跳变时刻进行参数估计。仿真结果显示,该算法能有效地估计跳频信号的跳频转换时刻,且实时性优于现有时频估计类算法。     

一种改进的跳频信号参数估计方法

针对在跳频信号跳变时刻和跳变频率估计方面实时性和估计精度无法同时兼顾的问题,提出了一种基于短时傅立叶变换(STFT)和多重信号分类(MUSIC)算法的跳频信号参数估计方法。在建立跳频信号数学模型的基础上,利用STFT选取较大时间窗对整个信号在时域进行粗搜索,生成时频谱图,提取时频脊线从而获得跳变时刻,然后选取较小时间窗在已知跳变时间段利用STFT进行跳变时刻的细估计,并利用MUSIC算法进行频率的精确估计。该方法利用STFT的二次估计,减少了MUSIC搜索范围,从而降低了时间开销。仿真表明该算法的跳变时刻频率估计精度高,实时性能满足参数测量需求。     

基于分段压缩和原子范数的跳频信号参数估计

针对压缩域跳频信号参数估计方法需借助测量矩阵寻找压缩采样数据的数字特征,造成运算复杂度高,且存在基不匹配的问题,提出一种压缩域数字特征和原子范数的跳频信号参数估计方法。建立块对角化的测量矩阵,实现信号分段压缩,分析压缩采样数据的数字特征,实现跳变时刻粗估计;分离出未发生频率跳变的信号段,利用原子范数最小化方法实现跳变频率的精确估计;最后依据精确估计的跳变频率,设计原子字典,并在压缩域实现跳变时刻的精确估计。基于该算法的跳变频率估计性能高于基于压缩感知的跳变频率估计,亦能精确估计跳频信号的跳变时刻。仿真结果显示,在信噪比高于-2 dB,压缩比高于0.5时,基于该算法的归一化跳变频率估计误差低于10-4,归一化跳变时刻估计误差低于10-2。     

采用局部特征尺度分解的跳频信号参数盲估计算法

针对现有跳频信号参数盲估计算法存在时间分辨率和频率分辨率矛盾这一问题,提出了一种基于局部特征尺度分解的跳频信号参数估计新算法。该算法将跳频信号迭代地分解成若干个内禀尺度分量并进行降噪处理,然后对其最大瞬时幅度进行小波变换和傅里叶变换即可估计出跳频信号的跳变时刻和跳频周期,最后根据得到的跳变时刻和跳频周期可以进一步估计出跳频频率集。该算法不受时频不确定性原理的影响,能够在未知先验知识的条件下估计出跳频信号的跳周期、跳变时刻和跳频频率集。最后通过仿真验证了算法的有效性。      

基于多通道数据融合的跳频信号频率跳变时刻估计算法

针对低信噪比条件下宽带高速跳频信号的参数估计问题,提出一种多通道数据融合跳频信号频率跳变时刻估计算法。该算法利用无盲区数字信道化预处理实现宽带跳频信号的全概率、全盲接收,通过数据融合得到一路包含全部频率跳变信息的参考信号,并利用该参考信号进行最大似然估计得到频率跳变时刻精确估计值。给出了所提出跳变时刻估计算法的Cramer-Rao下界并进行实验仿真。理论推导和仿真结果表明:针对一定的输入信噪比,适当选择信道化数和估计时间可实现较高的估计精度。在0dB信噪比条件下,采用16通道数字信道化处理,估计方差小于10-3。      

一种基于时频分析的跳频信号参数盲估计方法

本文提出了一种采用平滑伪WVD(SPWVD)时频分析来估计未知跳频信号参数的方法，该方法可以在不需要知道信号任何先验参数的情况下，估计出跳频信号的跳周期(hop duration)，跳变时刻(hop timing)和跳频频率(跳频图案)等参数。文中对跳频信号的WVD、PWVD和SPWVD结果作了比较，指出了SPWVD的优点，给出了基于SPWVD估计跳频信号参数的具体算法步骤，并进行了性能分析。     

一种新的跳频信号参数盲估计算法

本文针对通信对抗中的跳频信号参数盲估计问题,提出了一种基于原子分解算法的跳频信号参数盲估计方法.根据跳频信号内部结构的特点,以加窗正弦函数为基函数构造了一种与跳频信号匹配的3-参数时频原子字典,将跳频信号分解为有限个3-参数时频原子的组合,最终根据这些时频原子的参数值来估计跳频信号的参数.仿真实验表明,该方法能够在未知任何先验知识的情况下,对跳频信号的跳周期、跳变时刻和跳频频率进行有效估计.     

一种超宽带高速跳频信号实时非合作接收机

提出一种基于模数混合信道化宽带处理和实时流水处理技术的超宽带高速跳频信号实时非合作接收机结构,采用基于无盲区数字信道化、多通道数据融合的频率跳变时刻估计算法和针对差分相移键控(SDPSK)信号的实时解调方法,解决了超宽带高速跳频信号的实时解跳和解调难题。为进一步验证所提出结构和算法的有效性,设计并实现了一种针对2 GHz,20 000 Hop/s跳频信号的超宽带高速跳频实时非合作接收机。测试结果表明:该接收机能实现对超宽带高速跳频信号的实时解跳和解调。     

PILOT－BASED FREQUENCY OFFSET DETECTION SCHEME IN OFDM SYSTEM

The frequency offset information is extracted from local pilot amplitude characteristics, which suffer much less distortion in frequency-selective fading channels than those utilizing frequency domain correlation techniques. Simulation shows that the performance of this scheme has better performance than the existing frequency domain pilot-based frequency offset detection scheme.     

Si/SiGe/Si HBT频率特性的解析模型与模拟

用解析的方法模拟了T＝300K和77K时，fT和fmax与集电极电流密度Jc的关系，在大电流下考虑了异质结势垒效应的影响。模拟结果和用数值方法以及实验所得到的结果一致。同时，还建立了与之相应的Si／SiGeeb异质结和SiGe／Sibc异质结电容模型。     

A SYNCHRONIZATION ALGORITHM FOR HF （HIGH FREQUENCY） BROADBAND OFDM SYSTEM

In this letter, a kind of associated synchronization algorithm which is suitable for HF （High Frequency） broadband OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing） system is presented based on describing and constructing the GMW （Gorden, Mills and Welch） sequence. The algorithm is based on the Schmidl and Minn＇s symbol timing principle, the constructed GMW sequence is transmitted and disposed, and the synchronization is adjudicated using the correlation of GMW sequence. The simulation result indicates that this algorithm has high performance synchronization ability under the low SNR （Signal to Noise Ratio） at two different kinds of channel models.     

自适应波束形成实现交织OFDMA上行链路的载波频偏补偿

在OFDMA系统中,采用交织子载波分配方法可以提高频率分集和系统容量,但是发射机和接收机之间的载波频率偏移会破坏子载波间的正交性,从而导致本用户的载波间干扰以及用户间干扰。该文分析了交织OFDMA上行链路的信号结构,提出了一种采用自适应波束形成器的载波频偏补偿方法,并给出了两种自适应波束形成器:匹配滤波器和MMSE方法。仿真结果验证了MMSE自适应波束形成器的误比特率性能优于匹配滤波器以及传统的循环卷积方法。     

一种异步组网跳频信号实时分选方法

提出一种异步组网电台的实时分选方法,该方法仅仅利用各时刻的跳频信号载频信息即可将多个跳频电台分开,计算量少,能实时分选。方法还考虑了实际应用中跳频信号转换载频期间存在的空隙和由于信道衰落信号丢失产生的空隙,增加了分选鲁棒性。最后仿真了载频估计精度、组网电台数目、丢失数据率对分选性能的影响。方法在工程中得到了应用,效果良好。     

Propagator based closed-form blind carrier frequency offset estimation for OFDM systems

Most of the blind Orthogonal Frequency Division Multiplexing （OFDM） Carrier Frequency Offset （CFO） estimators necessitate large number of samples to ensure the estimation accuracy. However, the number of samples can not be selected too large because of the carrier offset drift. In this letter, a new closed form algorithm for blind OFDM CFO estimation in frequency-selective channel is proposed. This method utilizes the propagator obtained from data matrix and the diagonal loading technique, thus it has better performance even only using one or two OFDM blocks. Furthermore, the range of the CFO estimation which can be handled is overall transmission spectral. Simulation results confirm its effectiveness.     

DFT-SOFDM系统中一种新的跳频方法

该文提出一种传输时间间隔(TTI,Transform Time Interval)内与传输时间间隔间联合跳频新方法,以解决EUTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access)上行链路多颗粒度用户及混合重传情况下跳频的问题。该方法根据用户的带宽需求与拉丁方计算得出跳频序列,控制子载波映射时各用户的子载波分配。这个方法适合任意传输带宽需求,既能保持系统单载波传输特性,又能避免数据包之间发生碰撞。仿真结果证明了其有效性。该方法在EUTRA上行链路中具有很好的应用前景。     

A frequency offset estimation algorithm for OFDM systems

A new fine carrier frequency offset estimation algorithm in Orthogonal Frequency Division Multiplexing （OFDM） system is proposed. The correlation item is the training sequence instead of the received signal in the new algorithm. Simulation results show that the performance of the new algorithm is 4dB-9dB better than that of Schmidl＇s algorithm. Coarse frequency offset estimation is also discussed in this paper, which is the improvement of Zhang＇s method. The estimation range using the improvement method is twice as that using the Zhang＇s method. Based on the hardware of the receiver and the improved algorithm, a method using Fast Fourier Transform （FFT） is proposed to implement the coarse frequency estimation. The chip area of OFDM system can be reduced by using the proposed method.     

一种串行Turbo-DFH迭代解调译码方案

该文将差分跳频(DFH)系统的频率转移过程视为一种编码,提出了一种串行Turbo-DFH迭代解调译码方案。该方案的编码器由外编码器,交织器和差分跳频转移函数串行级联组成,译码器采用串行迭代结构译码。并针对DFH系统的特点,推导了一种新的DFH系统软输入软输出算法。仿真结果表明,该解调译码方案相对传统的DFH解调算法,性能得到了明显的改善。     

一种低复杂度的数字鉴频器

在数字通信系统中，发送端和接收端的载波往往存在一定的频差。当频差较大时，接收端用于载波恢复的锁相环路无法锁定，导致系统不能正常工作。此时可以借助锁频环路来扩大频率捕捉范围，而锁频环路的核心部件则是鉴频器。本文提出了一种低复杂度的数字鉴频器，它能够从解调数据星座点的旋转中提取频差信息，可用于QAM和PSK调制方式的频率捕捉。结果表明，这种鉴频器不但具有较大的频率捕捉范围，而且非常易于实现。