基于数字信道化的跳频信号频率测量研究

跳频通信与数字信道化接收机技术应用广泛,基于数字信道化接收原理,介绍了跳频信号测量在存在信道模糊时信号所在真实信道的判决。仿真结果也证明了这种结构原理的简便及有效。     

一种基于FPGA的信道多级AGC控制方法

通信系统接收机的信号接收单元一般采用自动增益控制（AGC）,文章针对通信系统接收机设计需具备大动态接收范围的发展需求,提出了一种基于FPGA的信道多级AGC控制方法。该方法主要由大信号抑制控制单元、开环AGC控制单元和闭环AGC控制单元串联组成多级控制系统,实现对通信系统接收机信道大动态范围信号强度的有效AGC控制。试验验证表明：该控制方法实现了对接收机接收信号高控制精度和快速反应时间的可靠控制。该控制方法,具有防止大信号失真、输出信号电压稳定、响应速度快、大动态范围和抗干扰性能较好等优点。     

一种高效的宽带数字信道化接收方法

宽带雷达对抗侦察数字接收机具有较宽的瞬时频率覆盖特性和较高的截获概率,并能处理同时到达的多个信号。多相滤波信道化接收机是实现宽带接收的一种方法,其抽取运算在滤波运算之前,运算量小,输出速率低,便于后续处理,是一种高效结构。给出了多相滤波信道化数字接收机的基本原理和实现方法,采用重叠一半多相滤波信道化数字接收机能够有效消除接收盲区,实现全概率接收并消除虚假输出,通过仿真试验证明了其有效性。     

多相滤波宽带信道化数字接收机

宽带雷达电子战数字接收机是当前国内外研究的重点,信道化接收机能够处理同时到达的多个信号并有较高的截获概率。多相滤波信道化接收机运算量小且易于实现。为克服因D倍抽取而产生的多相滤波信道化数字接收机的接收盲区,引入了重叠一半的多相滤波信道化数字接收机。利用瞬时自相关接收机,可在消除信道化接收机虚假输出的同时提高信道化接收机的测频精度。文中给出了上述数字接收机的实现方法,并通过仿真实验证明了以上结论的有效性。     

双/多基地综合脉冲孔径地波雷达的信道化接收技术研究

双/多基地综合脉冲孔径地波雷达在发射站为多载频信号同时辐射,在接收站综合形成发射方向图之前需要对各发射信号分量进行分离.尽管采用数字混频和低通滤波器组可以对各发射分量进行分离,但运算量太大,难以实时实现.为此提出采用多相滤波器组信道化接收技术,设计该雷达的多相滤波器组信道化接收机.这种多相滤波器组信道化接收机与低通滤波器组信道化接收相比,运算量减少N²倍(N为信道数).最后给出了该雷达试验系统的实测数据处理结果,验证了这种多相滤波器组信道化接收技术在该雷达信号处理中的有效性.     

CDMA2000下行接收技术研究--一种改进的带自适应存储的RLS算法

在下行链路中,接收机必须克服多径衰落等信道环境的负面影响,同时收端只想解调所期望用户的信号,抑制由其他用户引起的干扰,此外接收机也需要较低的运算量.本文对Rake接收和两种次优线性多用户检测（DD和MMSE）算法进行了研究和性能比较.在综合考虑了各种接收算法优缺点的基础上提出了一种改进的带自适应存储的RLS多用户接收算法,并对这种算法做了分析和性能仿真.仿真结果表明在相同指标和减少运算量的情况下,该算法可以得到比次优MMSE算法近2 dB左右的增益,系统的性能得到了提高.     

一种降低ADC资源的无数据辅助UWB信号接收机结构

为了在较少模数转换器（ADC）资源下,完成无数据辅助超宽带信号的较好接收,提出了一种基于压缩感知技术和盲信道波形估计的超宽带接收机结构。首先对接收的模拟信号进行随机映射并作低速率采样,接着利用基于最大似然准则的信号子空间压缩方法对基映射的信号进行盲信道波形估计,最后利用匹配跟踪算法解出原信道波形。计算机仿真表明,该方案能够在较少的ADC资源下,达到和传统高采样率接收机相近的性能。     

一种WCDMA系统下行信道频偏估计算法及其性能分析

文章在深入研究WCDMA下行链路的信道结构及接收信号处理流程基础上,提出了一种在Rake接收机中,通过对P-CPICH（主公共导频信道）序列两次相关检测实现频偏估计的算法;同时,对该算法主要性能指标进行了分析及仿真,验证了算法的可行性。     

一种新型最佳接收机设计方法

提出了一种提高接收机性能的新方法。该方法通过对信道传输信号波形的特征参数测量,分析传输信号的成形方式,根据成形参数设计最佳接收滤波器,有效降低码间串扰和信道噪声对接收机性能的影响,并在噪声信道环境下进行了仿真研究,使用了采样统计方差、信噪比和眼图3种方法对接收机性能进行分析,结果表明,该方法能够有效提高接收机的性能。     

软件无线电综合信道化接收系统

常用的软件无线电数字化接收机包括：基于数字下变频的单通道接收系统;基于多相滤波的信道化接收系统。这两种体制虽然应用广泛,但在跳频信号跟踪中都存在不足。文章将两种系统结合起来,实现一种零活的“综合的信道化接收系统”,并对该系统进行了仿真验证。     

Polyphase channelizers for fully digital frequency hopping systems

In this paper we present a fully digital architecture for performing frequency hopping modulation and demodulation. The proposed modulator is composed of a cascade of two polyphase up converter channelizers. The first one performs the digital M-ary frequency shift keying (M-FSK) modulation of the baseband signals while the second one accomplishes the task of hopping the M-FSK modulated spectra under the control of a pseudorandom sequence generator. On the receiver side, two dual down converter channelizers undo the frequency shifts performed by the digital channelizers in the transmitter. Synchronization is a key aspect in frequency hopping systems. Transmitter and receiver must both know the hopping pattern and they must be finely synchronized in order to capture the desired information. In this paper we provide a fully digital synchronization architecture that, embedded in the proposed channelizer-based receiver, performs signal acquisition and tracking.     

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。     

跳频信号盲检测的时频语义对消方法

复杂电磁环境下精准检测跳频信号是实施跳频信号侦查的先决条件。针对复杂干扰下跳频信号难以检测的问题,本文提出一种名为时频语义对消的方法。该方法设计了一种具有自注意力和图注意力机制的暹罗嵌套UNet,并根据该网络提取包含跳频信号、干扰信号和噪声的时频图语义信息。将得到的结果与不包含跳频信号时频图的语义信息相消就可以得到仅包含跳频信号的时频图,实现对跳频信号的检测。仿真结果表明所提方法可以在复杂干扰下实现对跳频信号的参数估计与盲检测,在信噪比高于-5 dB和信干比高于0 dB时,虚警概率与漏警概率低于1‰。在信号时频范围检测中,对比实验表明语义对消检测方法比语义分割检测方法交并比分数提升0.31,消融实验表明注意力模块对交并比分数提升为0.022。同时分析了所提网络的复杂度,结果表明该方案具有较小的参数量以及较快的处理速度,可以运用于跳频信号的实际检测当中。      

FHMA receiver over Rayleigh fading channels

A novel FH/MFSK receiver is proposed which utilises the side information of interfering signals for asynchronous frequency hopping multiple-access (FHMA) systems in the presence of Rayleigh fading. It is shown that the novel receiver performs much better than the conventional receiver for a wide range of signal to noise ratios.     

基于示向图分割投影的短波跳频信号检测算法

针对短波信道中跳频信号检测的问题,提出一种利用K-Means聚类对示向图进行分割,并通过图像处理方法来实现对跳频信号检测的算法。采用测向速度快的相关干涉仪测向方法完成宽带信号的示向图生成,然后基于K-Means聚类对示向图进行分割,经过形态学滤波进行预处理后,利用灰度图像处理中的边界投影算法对跳频信号检测。此算法在能检测出跳频信号的同时能粗估计跳频信号的基本参数。仿真结果及性能分析表明,该算法能有效地克服信号带宽内复杂的电磁环境,能有效检测出跳频信号,计算复杂度较低,易于工程实现。      

JTIDS信号宽带接收方法及其FPGA实现

为了实现对联合战术信息分发系统( JTIDS)信号的宽带接收,设计了一种基于多相滤波器的信道化接收方法。该方法通过对JTIDS的模拟信道和数字信道进行合理划分,将宽带接收转化为多个窄带接收,然后再结合多相滤波器进行跳频频点检测,以实现全概率的JTIDS信号宽带接收。给出了此信道化接收模型的现场可编程门阵列( FPGA)实现方案,并对仿真和硬件测试结果进行对比分析。仿真与FPGA测试结果表明,该接收模型可以精确实时地接收JTIDS宽带信号。     

Blind parameter estimation algorithm for frequency-hopping signals based on compressed sensing

A blind parameter estimation algorithm for frequency-hopping signals based on compressed sensing was proposed,in order to solve the problem that the existing parameter estimation algorithms did not take into account the sparse structural characteristics of the signals in frequency domain.Firstly,the maximum cosine method was used to process the segmented compressed sampling signals,and the hopping frequency was estimated.Then,the atom matching algorithm was used to process the signal with the hopping point,and the frequency hopping instance time was estimated accurately.Then the hopping speed and hopping time were estimated.The experimental results show that the algorithm can significantly reduce the sampling data and computational complexity,while improving estimation accuracy.     

随机布局天线系统的跳频信号分选研究

现有的利用DOA分选跳频信号的方法大多使用规范的阵列流型,对天线的布局和通道的一致性要求较高,不能适用于机动灵活的应用场景。针对以上问题,本文在随机布局的多天线系统下利用稀疏贝叶斯学习算法对接收信号进行稀疏重构,根据稀疏权值向量估计跳频信号个数、载波频率以及各信号相对于多天线系统的时延向量,利用一种改进的K-means聚类算法对不同空域位置的跳频信号进行分选。仿真结果证明,本文提出的方法相比于已有的分选方法能够更加准确地完成参数估计和信号分选。      

基于空时频协方差矩阵重构的高效跳频信号DOA估计

为了充分利用跳频信号的空域信息来进行信号的DOA估计,在信号空时频分析的基础上,本文提出了一种基于协方差矩阵重构的高效跳频信号DOA估计方法。首先将接收信号的均匀线阵（uniform linear array, ULA）平均划分成2个子阵,分别对每个子阵接收到的信号进行时频分析,在时频域选择有效跳,构造每跳的空时频矩阵（spatial time-frequency distribution, STFD）,然后求得2个子阵的互协方差矩阵。将2个子阵的互协方差矩阵进行重构运算得到等效的信号子空间,最后构造空间谱多项式求根估计出信号的DOA。仿真结果表明该方法相比于以往改进类子空间算法能够有效提高估计精度和降低算法复杂度。      

基于中国余数定理的跳频信号相时延估计方法

跳频信号每跳带宽窄且多跳间积累困难,利用传统方法对其时延估计精度都很低。针对该问题,该文充分挖掘跳频信号宽跳带的潜能,建立了多频点相时延估计模型,把时延估计问题转化为整周模糊求解问题;然后在解模糊过程中引入中国余数定理,针对非合作场景中模数无法选择的问题,提出一种基于虚拟频点的干涉相位外推方法,构造出鲁棒中国余数定理的适用条件;最后采用闭式鲁棒中国余数定理解算整周模糊,得到高精度的相时延。该方法具有精度高、运算量小、不依赖于信道衰落特性的优点。仿真结果验证了所提模型及方法的有效性和正确性。