一种基于拟合优度检验的突发信号检测算法

在突发信号处理环境中,传统的检验方法检验统计量计算复杂,不利于实时检测。为此,提出一种基于拟合优度检验的突发信号检测算法。采用Kolmogorov检验代替传统的参数统计检验,通过计算接收到样本的经验分布函数与标准的噪声分布函数,并将其垂直方向上的最大距离(Kolmogorov统计量)与特定虚警率下的门限作对比,实现对突发信号的检测。仿真结果表明,该算法的检测性能较好。     

基于非平稳信号时频分析的网络攻击检测算法

在复杂网络环境下,网络攻击特征信息通常表现为一组非平稳宽带信号,通过信号检测方法实现网络攻击检测,保证网络安全。传统方法采用傅里叶变换方法进行网络攻击的非平稳信号检测,由于傅里叶变换的时变性会引起较大的包络振荡,检测性能不好,提出一种基于非平稳信号时频分析的网络攻击检测算法。构建了复杂干扰环境下的网络攻击信号模型,提取网络攻击非平稳宽带信号的时频特征。采用WVD-Hough时频变换实现对网络攻击非平稳宽带信号的时频聚集,采用混叠谱模糊度函数分析频谱特征。得到网络攻击信号的瞬时频率估计结果,设计匹配滤波算法进行信号抗干扰设计,最后输出检测结果。仿真实验表明,采用该算法进行网络攻击检测,准确检测概率较高,检测性能优越。     

非理想报告信道下协作频谱感知研究及性能分析

分析了理想报告信道下协作频谱感知性能,提出了基于改进的能量检测的协作频谱感知方案。改进的能量检测器通过对接收信号样本取任意正数p次方的和作为检测统计量,每一个认知用户将本地检测结果发送到数据融合中心,数据融合中心采用OR准则最终判断授权用户信号是否出现。针对非理想报告信道情况,推导了误检概率最小下参与协作的认知用户个数,并数值仿真得到了误检概率最小下的p值。数值仿真结果也表明协作频谱检测概率在低信噪比情况下随着p值的增大而提高。     

基于相关多天线的频谱感知研究

在认知无线电中,研究了多天线认知节点运用能量检测法进行频谱感知时,天线相关性对能获得的实际性能增益的影响。详细推导了认知节点配备相关多天线下的检测概率和虚警概率,并分析得到多天线相关时虚警概率的上下界。理论推导证明,认知节点接收信号SNR较低时,相关多天线能达到独立多天线近似的实际性能增益。数值仿真结果与理论分析结果一致,证明了理论分析的正确性。     

一种改进引导式宽带数字接收机设计

提出一种引导式宽带数字接收机的改进设计,它采用信道化接收多同时到达窄信号,并采用非相干能量累积和加权数字瞬时频率测量联合检测(估计)信道化输出信号,然后,通过跨信道信号判决生成宽带信号的带宽和中频等信息,以此引导对宽带信号的变带宽数字下变频接收。理论分析与实验表明:上述措施明显提高了信号检测灵敏度和引导信息的可靠性,同时,使接收机具有较高的信号截获概率。     

基于循环谱的MPSK信号盲检测

针对MPSK信号在低信噪比、非合作条件下存在检测概率低的问题,提出了基于循环谱分析器的检测方法。方法根据MPSK信号循环平稳特性,通过在频率和循环频率双频率平面内的循环谱峰值特征搜索完成检测,不需要知道信号的编码序列、载频、码元宽度等先验参数,采用时域平滑实现循环谱估计,减小了计算量。仿真结果表明方法对MPSK信号具有较高的检测概率,而且证明数据长度的增加能够显著提高检测性能。     

基于多项式变换的参数估计方法

本文给出一种采用DPT估计SNCK信号时宽—带宽积的方法,并通过仿真该估计方法的性能与其它估计方法进行比较.首先给出SNCK信号参数估计的一般过程.为了便于计算和理论推导,根据估计出的中心频率将接收到的SNCK信号搬移到零频,从而进一步估计其它参数,如采用DPT估计SNCK信号时宽带宽积.本文将重点研究采用DPT算法估计SNCK信号值的方法.     

基于宽带非合作的突发信号存在性检测算法

随着宽频带接收机的广泛应用,在宽带中非合作突发信号的盲检测越来越重要。面对低时间占空比的突发信号难以检测和高时间占空比突发信号与连续信号区分的问题,通过构建两种宽带统计谱来解决该问题:最大谱和最大差分谱。最大谱通过取瞬时频谱的最大值,保留连续信号和突发信号的功率谱信息;最大差分谱则保留前后瞬时频谱差值的最大值,能够有效地提取突发信息并且抑制连续信号。利用最大谱检测信号,利用最大差分谱辨别突发信号,实现了连续信号和不同时间占空比突发信号的宽带盲检测。最后对算法性能进行了测试,结果表明该算法能够对各种时间占空比的突发信号进行检测。     

基于高阶统计量的压缩宽带频谱盲检测方法

针对认知无线网络中宽带频谱感知受到高速模数转换器(ADC)器件的技术限制,利用压缩感知理论(CS),采用压缩信号处理技术,直接对压缩观测数据进行分析,推导出宽带频谱检测的高阶判决统计量的概率分布特性,并在此基础上提出了一种基于高阶统计量的压缩宽带频谱盲检测算法(HOS-CWSBD).该算法无需任何有关主用户(PU)信号的先验知识、也无需事先重构出原信号就能实现宽带频谱检测.理论分析和仿真结果均表明,与传统的基于压缩感知理论且需要信号重构的压缩频谱感知算法以及基于Nyquist采样数据的非压缩宽带频谱感知算法相比,该算法具有计算复杂度低、感知性能稳定等优点.     

衰落信道对无线传感器网络决策融合的影响分析

户外环境监测中的无线信道非常复杂,受到多径衰落和噪声等多重因素的影响,严重降低了信号的接收质量。对衰落信道特性的深入研究,有助于网络更好地接收信号,提高系统检测性能。详细分析了信道衰落的影响因子,研究了衰落信道下信号的传输性能,仿真了衰落信道对无线传感器网络检测概率的影响,得出了决策融合中节点上传决策的最佳位数。仿真结果表明,衰落信道下的检测概率较理想信道有较大差距,且上传一位决策值是最佳融合策略。     

基于雷达探测概率的干扰效能评估

对电子战中压制式干扰的干扰效能的有效评估问题进行了研究.首先分别利用无干扰状态和干扰状态的雷达探测距离求解了信噪比和信干比的表达式,进而建立了两种不同状态下的探测概率模型.然后通过模拟干扰机的自卫干扰和支援干扰场景,在设置雷达参数和干扰参数后,仿真比较了3种不同RCS的目标在上述两种干扰模式下雷达探测概率的变化.最后对压制干扰效能进行了科学评估.评估结果表明:干扰机的压制干扰能够有效降低雷达探测性能,自卫干扰时,大幅提升自身的安全性;支援干扰时,提高目标机的突防生存力.     

Part 2: Traffic control in Multimedia Networks An efficient algorithm for multimedia call-admission control

This paper presents a call admission control (CAC) algorithm for multimedia communication systems with diverse bit-rate media sources. The proposed algorithm for making bandwidth allocation decisions is based on bounding the probability of demand for excess bandwidth and the loss (or blocking) probability. Recursion formulas for calculating these probabilities are derived. An algorithm based on these probabilities executes quickly enough so that the response time to a bandwidth request is acceptable.     

DoS attack detection in identification of FIR systems with binary-valued observations

Timely and effective detection of malicious attacks is a primary problem in cyber-physical system security. This paper studies the detection of DoS (denial of service) attacks in identification of FIR (finite impulse response) systems with binary-valued observations. Based on the prior information of the system, an attack detection algorithm is designed, and its online form is given. The detectability is discussed for the ability of detection algorithm, and the necessary and sufficient condition for the attack strategy to be detectable is obtained. The concepts of the missed detection rate and false alarm rate are introduced, and their calculation methods and approximate formulas under large samples are provided. Furthermore, it is analyzed the influence of prior information of system parameters and data length on the performance of detection algorithm. The rationality of theoretical results is verified by numerical simulation.     

基于信号采样自相关的步进宽带频谱感知方法

采用步进频域能量检测法可以提高在软件无线电平台的频谱感知的带宽范围,但能量检测法易受噪声不确定性的影响,而信号采样自相关检测法对噪声不确定性有很好的鲁棒性。为进一步提高软件无线电的检测性能,提出了基于信号采样自相关的步进宽带频谱感知方法。首先阐述了信号采样自相关检测的原理,然后对基于该原理的步进宽带检测方法的流程进行了分析,最后利用MATLAB软件仿真其检测性能。仿真结果表明,在信噪比（Signal-noise-ratio, SNR）不同的情况下,基于信号采样自相关的步进宽带频谱检测方法能达到所要求的检测性能。此 外,为了兼顾频谱感知的检测速度和频带带宽分辨率之间的关系,进一步提出了在原本固定步进值的步进宽带信号采样自相关的频谱感知方法中采用可变步进值的两阶段检测方法,该方法可 以获得较高的频带带宽检测分辨率和较短的检测时间。     

三维水声传感器网络中数据流的突发检测算法

针对三维水声传感器网络中数据流突发检测的多源性和异质性,对描述突发异常的特征和属性进行形式化定义和建模;然后,提出一种基于进化博弈论的突发检测算法,通过滑动窗口大小的优化选择与配置提高突发检测模型的处理速度与检测性能。仿真实验结果表明,基于进化博弈论的突发检测算法在数据分布、突发概率或者最大滑动窗口大小相同的情况下,处理时间少于传统的突发检测算法。     

基于物联网的焊机监测系统中突发检测算法研究

针对基于物联网的焊机监测系统中异常情况检测和预警的需要,提出一种基于多种群萤火虫的突发检测算法;通过不同种群萤火虫的协同工作实现滑动窗口大小的优化选择与配置,提高突发检测模型的处理速度与检测性能。仿真实验结果表明,基于多种群萤火虫的突发检测算法在突发概率或者最大滑动窗口大小相同的情况下,处理时间少于传统的突发检测算法,并具有更高的准确率和召回率。     

认知无线电中非高斯噪声下主用户信号的协作检测方法

本文研究了非高斯噪声情况下主用户的频谱检测问题,采用混合高斯模型拟合了非高斯噪声背景,并采用矩估计方法对混合高斯模型的混合系数等参数进行了估计。在此基础上,将混合高斯Rao检测方法应用于主用户的频谱检测,推导了混合高斯Rao检测的检测统计量和检测性能公式,分析比较了混合高斯Rao检测与高斯Rao检测的性能。此外,建立了多用户协作的检测模型并推导了基于改进的OR准则的协作检测性能公式。通过理论分析和蒙特卡罗仿真说明了在虚警概率一定的情况下,基于混合高斯Rao检测的方法能有效地提高非高斯噪声下主用户的检测性能。     

突发信号存在性自适应盲检测算法

提出了一种突发信号存在性自适应盲检测算法,采用谱方差作为检测函数,通过设置噪声函数集来跟踪背景噪声的变化,实时自适应调整门限值,然后采用长度控制与状态转换的判决机制改善检测函数的抖动对判决结果的影响,提高了突发信号的正确检测概率。仿真结果表明,所提算法与短时能量法和谱熵法相比,具有较好的稳健性,尤其在低信噪比条件下具有更好的检测性能。     

光电跟踪系统临界探测概率研究

光电跟踪系统的估计性能随着探测概率的下降而降低,是否存在一个临界探测概率,当跟踪系统的实际探测概率高于临界探测概率时,跟踪系统统计意义下的估计误差协方差对任意估计初值均收敛是跟踪系统设计时的一个关键问题。本文证明了跟踪系统临界探测概率的存在性,并且给出了临界探测概率的一组上下界,其上界被描述成一个非线性矩阵不等式(NMI)的最优解,其下界仅与跟踪系统状态转移矩阵的特征值有关。进一步利用摄动线性化方法给出了求解临界探测概率上界的一种迭代线性矩阵不等式(ILMI)算法,并且对跟踪系统在三种标准测试场景中的临界探测概率上界进行了仿真求解,仿真结果表明:当跟踪系统的探测概率高于50%时,其统计意义下的估计误差协方差对任意估计初值均收敛,这为跟踪系统探测概率的设计提供了理论依据。