通信信号的单通道盲分离和码元序列盲估计

针对被单根天线接收的多个通信信号的单通道盲分离问题,提出了一种新算法.该算法利用各个通信信号的周期性差异和波形差异,应用过采样技术和高阶统计量分析技术来构造适用于独立分量分析的多通道混合模型,从而将多信号盲分离问题转化成波形和码元序列的估计问题.仿真证实了新算法的可行性和优越性.     

单通道混合信号盲分离算法

介绍了单通道混合信号的概念及盲源分离的现状,对实时线性混叠盲分离方法展开研究,分类探讨基于变换域滤波、多参数联合估计、符号序列与信道参数联合估计以及多维映射的单通道混合信号盲分离方法,分析比较各类盲源分离方法的处理对象、前提条件和优缺点,并进行了总结.最后通过仿真实验分析了基于粒子滤波与编码辅助的单通道盲分离方法中粒子数目、编码方式、源信号幅度比和频差等对分离算法性能的影响.     

单通道下基于盲源分离扩频通信抗干扰算法研究

提出了单通道下基于盲源分离的扩频通信抗干扰方法.所提方法利用扩频序列的周期性,把单通道下的欠定盲源分离问题转换成超定盲源分离问题.算法从整体域统计特性对于扰信号进行估计抵消,同时在抗干扰的过程中完成了解扩.从原理上讲,这种抗干扰方法比目前常用的单通道下基于局部域特性的抗干扰方法具有更好的性能.理论分析和仿真结果表明了算法的有效性.     

降低单通道盲分离PSP算法复杂度的方法

随着电磁环境的日益恶化,越来越多的通信系统面临着多信号混合干扰的问题,这对解调信号造成了一定的困难。解决这个问题使用PSP算法对混合信号进行单通道盲分离是一种有效的手段。本文针对目前PSP算法在单通道盲分离中随着调制阶数上升所带来的算法复杂度提高的问题,利用PSP算法的复杂度随串扰长度L增加而上升的特点,提出了一种改进型的PSP盲分离算法。仿真结果表明,在对误码率影响不大的基础上此种改进型算法跟原算法相比,在BPSK解调中能够加速大约3倍,QPSK解调中能够加速大约18倍。若采取另一种不降低串扰长度L的改进方式,则BPSK解调与原算法相比最高能有2dB的增益,并且即使降低L仍有1.5dB的增益。QPSK解调与原算法相比最高能有1.5dB的增益,降低L仍有1dB的增益。      

同频重叠信号的单通道盲分离方法综述

同频重叠信号单通道分离在信号分离领域具有广阔的应用前景,成为近年来信号处理领域研究的热点之一.在回顾了自然信号单通道分离方法的基础上,对同频重叠信号的单通道盲分离方法作了详尽的分析,总结了国内外的研究成果,讨论了现有理论和方法的优缺点及应用条件,最后指出了今后可能的进一步研究方向.     

面向多路源信号的单通道盲去卷积算法研究

传统的单通道盲去卷积的方法存在仅能从混合信号中分离出2路源信号的局限,考虑到以上问题,该文提出一种基于优化的深度卷积生成对抗网络的单通道盲去卷积算法(SCBDC),能从1路混合信号中分离和解卷积出3路以上的独立源信号和混合矩阵。该文实验在汉字和遮挡图像数据集上进行,随机选择4路信号与混合矩阵进行卷积混合,实验结合峰值信噪比(PSNR)和信号相关性指标来评价分离的效果,结果显示,该算法能够有效地分离出多路源信号并去卷积。     

基于盲源分离的单通道窄带干扰抑制算法

针对窄带干扰下通信系统性能恶化的问题,提出一种基于过采样与盲源分离技术的单通道窄带干扰抑制算法。该算法利用通信信号与窄带干扰的基带结构特征,通过过采样以及串并变换构造出源信号为信息序列的盲源分离模型,并利用快速独立成分分析法实现信息码元的恢复。仿真结果表明,该算法能有效对抗窄带干扰,抗干扰能力强。     

Kalman滤波下的多信号单通道盲源分离

窄带物联网环境中,接收机收到的信号通常为多路混合信号,对单通道接收来说,利用常规盲源分离方法很难实现混合信号的分离和源信号提取。针对这一问题,本文提出了一种利用Kalman滤波算法进行信号估计,解决单通道盲源分离的方法。该方法利用信号间的时序结构,通过Kalman滤波算法对多信号混合中的源信号不断估计并迭代更新,最终得到分离信号。仿真实验结果表明,该方法能有效估计并分离出源信号。      

实现单通道MPSK信号盲分离的MCMC新算法

本文根据单通道接收两路MPSK混合信号在过采样下的基本模型,针对粒子滤波算法在单通道信号盲分离中的性能瓶颈以及高复杂度问题,提出了基于MCMC方法的新算法。该算法对接收信号进行过采样处理,能够利用更多的波形信息,从而有效抑制噪声的影响。新算法利用Gibbs采样估计MPSK调制符号的后验概率,近似实现了贝叶斯最优估计,并利用最小二乘法实现参数的迭代估计。理论分析与仿真实验表明,相对粒子滤波算法,本文提出的新算法在误码率性能以及复杂度方面具有良好的表现。      

抗频偏的突发GMSK混合信号单通道盲分离算法

针对突发GMSK混合信号的单通道盲分离问题,提出了一种基于逐幸存路径处理(PSP)的抗频偏盲分离算法。该算法通过在盲分离过程中对信道变化和频偏引起的相位变化分别进行跟踪,能大大提升算法对残余频偏的容忍能力。仿真表明,传统PSP算法能容忍的归一化频偏误差(相对符号速率)不大于2.0×10 4,而抗频偏算法在归一化频偏误差达1.5×10 2时仍然能收敛,且不需要对初始相位进行估计,同时分离性能相比理想条件下的PSP算法只下降了约1dB。     

基于迭代的同频混合信号单通道盲分离/译码算法

针对采用长约束信道编码的同频调制混合信号,提出了一种利用编码的单通道盲分离/译码迭代算法。该算法通过在盲分离过程中利用译码后反馈的符号软信息来改善分离效果,重点研究了软输入软输出盲分离、最大似然概率译码以及分离译码间的软信息交互。仿真结果表明,迭代盲分离算法相比不采用迭代的算法可获得更好的性能,对于采用(2,1,6)卷积码和随机交织的BPSK混合信号,前者进行2次迭代时可获得约2dB的信噪比增益。     

同频不同速率数字调制混合信号的单通道盲分离

针对同频不同速率数字调制混合信号的单通道盲分离问题,建立了信号的状态空间转移模型,提出了基于粒子滤波的盲分离算法,并重点推导了重要性采样概率密度函数的表达式和粒子权值更新公式.仿真结果表明,粒子滤波算法可以对各项信号参数进行实时动态跟踪,从而有效的实现信号的分离.     

利用纠错编码的同频调制混合信号单通道盲分离

该文建立了同频调制编码混合信号的基本模型,提出了基于M-PSP的利用编码信息的单通道盲分离算法,重点研究了状态格图的构建、分支度量的计算和信道响应的跟踪。仿真结果表明,利用编码的单通道盲分离算法可以获得比不利用编码更好的性能,对于1/2码率的卷积编码BPSK信号,在误码率为10-4时,信噪比改善可达到2dB左右。     

极值斜率经验模式分解结合独立分量分析的单通道盲分离

针对单通道盲分离领域先验信息不足的问题,提出了一种基于极值斜率经验模式分解和独立分量分析的单通道盲分离算法。首先通过极值斜率经验模式分解算法以不同尺度逐次分解混合信号的波动和趋势,得到一组固有模态函数。然后将其作为独立分量分析算法的输入信号,从得到的独立分量中萃取出与源信号相似的独立分量,通过重构算法恢复源信号,达到分离目的。实验信号采取仿真信号和实际信号,实验结果表明,该算法不需任何先验信息,鲁棒性强,能较快地得到良好的分离效果。     

应用判决反馈的混合信号单通道盲分离算法

该文提出了一种基于判决反馈思想的DF-PSP单通道盲分离算法。该算法结合判决反馈的思想,利用Viterbi序列检测器最可能的幸存序列得到的预判决来合成信道冲激响应尾部造成的符号串扰,来弥补现有PSP单通道盲分离算法对信道冲激响应进行截断处理而带来的性能损失。仿真结果表明,对于两路混合QPSK信号,该算法较截断PSP单通道盲分离算法在复杂度相当的条件下有更好的性能,在误码率为 时,信噪比改善可达到2dB左右,且在同等过采样条件下,该算法能获得更好的性能提升。      

利用Gibbs采样的同频混合信号单通道盲分离

针对非合作接收的单通道同频数字调制混合信号,提出一种基于Gibbs采样的分离算法。该算法利用统计的方法获得未知符号序列概率密度的随机样本,运算复杂度随信道阶数的增加不呈指数增长。重点研究了基于单符号对、多符号对的分离算法和信道响应的跟踪,并对Gibbs分离算法和PSP分离算法的性能进行了详细的分析比较。仿真结果表明,针对2路QPSK调制的混合信号,在与L=4时的PSP算法具有近似分离性能的同时,Gibbs分离算法可使复杂度降低近17倍。     

一种基于四阶循环累积量的盲源分离方法

盲源分离是指在没有源信号任何先验知识的情况下,只根据多个接收机的观测信号实现对源信号的恢复。本文基于四阶循环累积量提出了一种简单易行的循环平稳信号的盲源分离方法。针对两个信号混合的情况,该方法首先对观测矩阵进行循环白化,使得观测矩阵的循环自相关阵为单位阵,这样分离矩阵变为酉阵,可用单个参数来表示。之后运用循环统计量的性质找到一个评判函数,求得该参数的最佳值从而确定分离矩阵。本文对BPSK信号和AM信号混合的情况分别进行了仿真实验,通过信号分离的直观图、参数选择以及串音误差的分析表明该方法的有效性,并将其与自然梯度算法,循环自然梯度算法做了比较,表明本算法的优势,尤其是在AM信号的分离中更是如此。文章最后讨论了算法的运行时间。      

时变幅度LFM干扰下的单通道盲分离算法研究

针对时变幅度LFM干扰下的单通道通信信号与干扰盲分离问题,本文提出了一种基于遗传粒子滤波的单通道盲扰信分离新算法。该算法首先建立了受扰信号的状态空间模型,并利用粒子滤波得到通信码元和未知参数的最大后验估计。针对标准粒子滤波中存在的粒子退化现象,本文引入了遗传进化操作来迭代估计优质粒子,在减少了所需粒子数量的同时,加快了算法的收敛速度,使新算法在时变幅度LFM干扰的影响下具有较好的分离效果。非扩频通信信号仿真实验表明,新算法在干信比小于15dB,信噪比大于16dB的条件下,可以有效地从单路接收的受扰信号中分离出通信信号与LFM干扰。      

成对载波多址复用混合信号非合作接收单通道盲分离性能界

成对载波多址复用(PCMA)混合信号单通道盲分离性能界是衡量混合信号可分离程度以及分离算法性能的标准。针对PCMA混合信号,从发送信号模型出发构造调制信号比特与符号的空间映射,利用最大似然准则推导与混合信号分离算法无关的分离性能下界表达式,数值计算结果与理想情况下Viterbi仿真结果吻合,验证了所推导性能界的合理性。

     

基于盲分离的单通道LFM引信欺骗干扰抑制

针对单通道LFM引信欺骗干扰抑制问题,提出了一种基于时频解耦盲分离(TFD-BSS)的干扰抑制算法。该方法首先通过Stretch变换将时频混叠的LFM信号转化为两差频信号,然后利用自适应滤波技术滤出干扰差频信号,并对其进行二次Stretch变换将干扰差频转化为欺骗信号以构造虚拟通道,从而将欠定盲分离转化为非欠定问题,最后通过延时差量法将干扰滤除。实验仿真表明,回波和干扰延时相差5 ns以上即可取得良好的分离效果。该方法不仅可为引信抗欺骗干扰提供借鉴,也是单通道盲分离算法的理论扩展。