Nakagami衰落信道下噪声跟踪干扰检测性能分析

针对慢跳频通信中噪声跟踪干扰的检测问题,提出了一种新的噪声跟踪干扰检测算法.该检测算法应用认知无线电中协作频谱感知方法,分析了接收信号的条件概率密度函数,研究了加性高斯白噪声信道下单跳信号存在干扰的检测性能.在此基础上,推导了Nakagami衰落信道下单跳信号存在干扰的检测概率和虚警概率,通过对检测概率和虚警概率中的多重积分进行化简,得到了检测概率和虚警概率的级数表达式.单跳信号检测后,把检测结果上报到融合中心,应用协作频谱感知中的“k out of n”准则分析了噪声跟踪干扰的检测性能.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

STFT算法在短波差分跳频信号检测中的应用

结合短波差分跳频(DFH)信号的特点,分析了短波信道的多径、时延和多普勒效应对高速跳频信号的影响,构建了基于Turbo码的G函数模型,并提出采用短时傅里叶变换(STFT)算法和最大后验概率(MAP)译码算法相结合的跳检测方法,进行跳频信号的跳检测.仿真结果表明:综合考虑短波信道影响,采用该方法进行跳频信号检测,信噪比为6.8 dB时,误码率达到10-5,可实现DFH信号的有效检测.     

基于YOLOX的跳频信号检测

现有跳频信号检测算法大多针对固定参数的跳频信号检测,而面对可变参数的跳频信号检测时,其每跳时长及带宽的不确定性导致这些算法的适用性下降。为此,提出了一种基于YOLOX的跳频信号检测算法。该算法适用于固定参数跳频信号和可变参数跳频信号,判断跳频信号的存在性。首先将观测时间内的信号进行短时傅里叶变换获得灰度时频谱图;然后将时频谱图经过目标检测网络YOLOX,获得各个信号的预测框;最后根据跳频信号各跳点的时间连续性,筛选出跳频信号各个跳点,根据连续跳点个数判断跳频信号的存在性。对算法的检测流程进行了仿真,以验证算法的可行性。实验结果表明,该算法可以较好地完成盲检测任务,且能够通过增加较少的先验信息以提高检测性能。     

突发信号盲存在性检测的两种算法

本文从频率域和广义频率域研究了复数高斯白噪声信道中突发信号的存在性检测问题,分别提出了基于频率域短时傅氏变换幅度谱熵和基于广义频率域奇异值分解的检测算法,并与时间域的短时能量算法进行了比较.仿真结果表明谱熵法具有较好的鲁棒性,特别是在低信噪比时能够获得较高的检测概率,并且受突发信号调制方式等参数的影响较小.奇异值算法与短时能量法相比更适用于采用QAM调制的突发信号.     

复杂背景噪声下的跳频信号分选算法

针对复杂背景噪声下突发跳频信号分选困难的问题，提出了一种基于短时傅里叶变换与图像处理相结合的跳频信号分选算法。该算法首先通过频域能量计算获得判决门限；其次通过判决门限对跳频信号时频图进行二值化处理以及图像处理，有效滤除了复杂背景噪声对跳频信号分选的影响。最后对该算法进行了仿真，验证了算法的有效性。     

一种新的基于能量检测的突发信号存在性检测算法

本文首先推导了复高斯白噪声信道中未知噪声方差时基于短时能量的突发信号检测算法检测概率和虚检概率的表达式.为了进一步提高检测速度,又提出了一种基于主分量分析的短时能量检测算法,能够用较少的观测数据获得与原算法相当的检测结果,在不同信噪比下对不同调制类型的突发信号进行了仿真,验证了算法的可行性和有效性.     

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。      

强干扰下跳频信号的提取

强干扰存在的情况下,跳频信号检测和特征提取十分困难,为此,结合图像处理和噪声峰值提取的思想,提出了完整的提取跳频信号特征的方法:以短时傅里叶变换时频谱为基础,改进了一种利用形态学图像处理估计噪声基底的方法来消除噪声;然后,对每个时刻的频谱估计出信号个数和对应频率,根据统计的所有时刻的各类信息,将干扰信号排除,得到跳频信号.仿真实验表明,该方法能够在强干扰存在时,检测出幅度较弱的跳频信号,具有较好的抗强干扰性能.     

短波跳频系统信道的无源探测研究

基于短波跳频FH／QDPSK系统的FFT解调,提出了对短波信道特征－信号能量进行无源探测的方法,该方法利用在短波信道中的各频隙上检测到的信号能量分布来确定具有较高可通率的频段和频隙。根据数值模拟,给出了在信噪比为－10dBW-10dBW、平均噪声功率为－3dBW-10dBW时信号的平均检测概率和平均虚警概率曲线,为选择适当的判决门提供理论参考。     

一种基于频谱估计的跳频系统干扰检测算法

跳额通信系统由于具有良好的抗干扰和抗衰落性能以及保密性强等优点,已被广泛应用于空间通信系统中.跳频通信系统的干扰检测是空间通信系统信道质量评估的一个关键环节,也是自适应跳频系统的关键核心技术.本文在跳频宽带接收模型基础上,分析对比了多种频谱估计能量检测算法,提出了一种基于AR模型的跳频干扰检测算法,并详细分析了其算法原理和门限设置算法,对多音干扰和部分频带干扰进行检测.经过仿真验证,在无线电静默期和通信过程中该算法都具有很好的检测性能.     

基于信号能量分布拟合优度的长短时记忆网络频谱感知算法研究

传统频谱感知算法性能在低信噪比下不够理想,在高信噪比下较好,算法性能随信噪比降低逐渐变差。本文提出了基于信号能量分布拟合优度的长短时记忆网络频谱感知算法,利用授权用户信号存在时的接收信号为基础,计算接收信号的能量分布,并将通过拟合优度算法得到的距离值作为特征构造特征向量,然后将特征向量输入长短时记忆网络训练得到模型,最后将测试数据输入训练模型进行预测,从而实现频谱感知。仿真结果表明,本文提出的新算法在信噪比为-13 dB,采样点数为28时,检测概率达到96.21%,明显优于传统能量检测算法和传统拟合优度算法。      

基于阵列的短时信号检测与提取算法

在现代短波通信中,作为低截获率通信手段之一,单个信道内信号持续时间大大缩短,从而增加了信号检测与提取的难度.提出一种基于阵列的信号检测与提取算法,通过利用阵列信号的特性,获得了较好的信号检测与提取效果.并将其与单通道时的信号检测与提取算法进行比较,证实了算法的优越性与可靠性.     

舰船地震波信号的小波能量谱检测算法

本文基于滑动小波能量谱提出一种新的舰船地震波信号实时检测算法,首先利用小波变换对实测信号进行尺度—小波能量谱分析,获得信号在尺度—小波能量谱上的特点,然后基于该特点选取一段频带内的能量和作为检测特征量,最后通过比较特征量与阈值的大小,并根据一定的检测规则,完成对舰船地震波信号的实时检测。实测数据和仿真数据表明,该检测算法能够实时地完成对目标信号的检测,且在信噪比为-15dB时,检测概率达到96%。      

基于图像K-means聚类分析的频谱感知算法

近年来,基于能量检测的协作频谱感知算法被广泛应用于频谱感知领域。由于该方法在计算能量检测的判决门限受噪声影响较大以及受限于认知用户的数量等问题,导致其检测性能受到影响。为了解决这一问题,本文提出一种基于图像K-means聚类分析的频谱感知算法。这种方法利用主用户信号存在与否的两种认知信号状态映射成图像,经过调整图像强度和高斯滤波预处理之后利用提取图像像素分布直方图的方法提取出特征向量,然后利用改进的K均值聚类算法对这些特征向量进行训练得到分类模型。最后利用训练好的分类模型对未知信号进行检测,从而实现频谱感知。仿真结果表明,本文所提出的频谱感知算法,在检测性能上优于传统能量检测以及协作频谱感知算法,尤其在低虚警概率、低信噪比的环境下效果更加突出。      

基于时频分析的多跳频信号盲检测

为了减小低信噪比下干扰和噪声对跳频信号检测的影响,提出一种基于时频分析的多跳频信号盲检测算法.针对跳频信号、定频信号、高斯白噪声具有的不同时频分布特点,该算法利用短时傅里叶变换得到的时频图构造时频对消比;理论分析得到各信号的时频对消比是不同的,因此将其作为检测统计量,实现高斯白噪声背景下跳频、定频信号的盲检测.仿真结果...     

适于动态信道化接收机的信道检测算法

:针对现有频谱检测算法无法解决不同信道之间的噪声基底差异问题,提出了基于形态学运算的信道检测算法。该算法首先利用形态学运算对信道噪声基底进行估计,并将其减去,消除了复杂噪声背景的影响;然后,采用能量检测算法确定检测门限,实现子带信号的检测。仿真结果表明:该算法能够在噪声起伏较大的背景下完成信道检测和判决,检测概率优于传统能量检测算法。     

低信噪比条件下基于随机共振的感知方法与性能分析

针对认知网络实际环境中常呈现出噪声高动态变化、低信噪比特征,无法快速准确进行频谱感知的问题,本文将物理学非线性领域中的随机共振理论引入到频谱感知中,提出了一种基于广义随机共振的能量检测算法.该算法引入匹配噪声,通过匹配非线性系统、噪声和信号三者的关系,从而改变能量检测统计量的分布,有效地检测信号的存在性.本文从理论上推导了最佳匹配噪声的表达式,并得到了检测性能、受噪声不确定度的影响、感知时间等方面的重要理论结论.仿真结果验证了理论推导的正确性,表明所提算法能够在信噪比为-20dB等低信噪比条件下较现有能量检测算法提高3dB以上,且具有感知速度快、受噪声不确定度影响小等特点.     

Rician信道下基于双门限的能量检测性能分析

针对认知无线电频谱检测中无线传输环境的复杂性,选用Rician信道模拟信号传输过程中的多径衰落,使用双门限能量检测算法减少噪声不确定性的影响。提出一种Rician信道下基于双门限的能量检测算法,推导了检测概率公式,并定义了误检概率来量化系统检测误差的大小。仿真分析了Rician信道下信噪比和因子K的变化对能量检测性能的影响,并通过仿真表明双门限算法较传统单门限算法,能够有效降低系统进行能量检测的误检概率。     

连续相位调制及其解调在高速跳频系统中的应用

介绍了应用于高速跳频系统中的连续相位调制的调制方法及其差分检测和Viterbi译码解调方法,并对L=2,h=1/4的四进制连续相位调制的误比特率(BER)进行了仿真.对L=1,h=1/2的二进制连续相位调制的同步数据中的相关码的正确检测概率进行了分析,仿真结果和分析表明连续相位调制可以满足高速跳频系统的要求.