一种新的宽带跳频信号时延估计方法及精度分析

随着跳频信号的广泛应用,对其时延估计也日趋重要,其难度也越来越大,但目前建立的模型一般为窄带模型,且估计精度受采样时间间隔的限制,针对此问题,本文研究了一种跳频信号的新时延估计方法.该方法充分利用跳频信号特征,提取参考频率点处的相位差,利用相位差与时延的关系估计跳频信号的时延.仿真实验表明该方法的估计精度不直接受采样时间间隔的影响,可达到皮秒量级.该方法也适用于估计其它频域信息丰富的信号时延,且易于工程实现.     

一种新的跳频信号时延估计方法

针对噪声环境下的跳频信号,提出了一种基于稀疏分解的时延估计方法。对跳频信号采用稀疏分解重构进行了研究,在此基础上,在不同天线下对跳频信号分别进行重构,得到每跳信号对应的载波频率和时间中心,从而估计出跳频信号的时延。仿真结果表明,在信噪比大于7 dB时,跳频信号的时延估计误差基本趋近于零,验证了时延估计方法的有效性。     

基于时频脊线的跳频参数盲估计

 为了估计未知跳频信号的参数,提出一种基于时频脊线的跳频参数盲估计方法,根据跳频信号频率的瞬变特性,通过对跳频信号时频脊线的小波变换,可以准确估计跳周期,进而估计其它跳频参数.理论分析和仿真结果表明,该方法可以在低信噪比下以较低的运算复杂度实现高精度的参数估计,整体性能优于现有的跳频参数盲估计方法.     

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。     

基于时频能量对消的跳频信号参数盲估计

为了解决存在定频干扰时跳频信号的参数盲估计问题,提出了一种基于时频能量值对消的定频干扰去除算法,并且利用最小二乘法实现跳频信号的参数盲估计。首先,利用K-means算法对能量对消差值聚类选取自适应阈值,同步去除噪声和定频干扰;其次,提取重构时频矩阵每一时刻频率轴的能量最大值,得到周期震荡的包络图;最后,利用最小二乘法对包络图每一极值时刻线性拟合,实现跳频信号参数的盲估计。仿真结果表明,与同类算法相比,该算法有效去除定频干扰,实现了更低信噪比条件下跳频参数的高精度估计,并使估计参数的相对精度维持在较高水平。     

一种非合作的跳频信号跳同步方法

针对跳频信号侦察中,在非合作条件下进行信号跳同步问题,提出利用跳信号分段频谱比较分析实现跳频信号跳变时刻同步的方法。该方法首先利用短时傅里叶变换和小波变换的方法有效估计跳频信号跳速率参数,在此基础上通过在一个跳周期内取三段信号进行频谱比较,并滑动调整时间参数的方法进行跳同步获取。实验证明该方法不仅可以有效实现跳频的跳同步,同时克服了跳速率估计精度不足的问题,且方法结构简单易于工程实现。     

基于频率分布波形的最小跳频间隔估计算法

针对最小跳频间隔的估计问题,提出了一种基于频率分布波形的最小跳频间隔估计算法。利用跳频信号检测结果中的信号频率构造了一个频率分布波形,从理论上推导了频率分布波形的频谱与最小跳频间隔的关系,给出了基于频率分布波形的最小跳频间隔估计算法的实现方法。仿真结果表明,当跳频信号检测结果中信号频率的误差控制在一定范围内时,算法具有较高的成功率和较小的均方误差。     

基于最小二乘法的跳频信号参数估计

作为目前较为成熟的抗干扰手段,跳频通信技术得到了巨大的发展。因此对于如何估计跳频信号的参数,人们提出了许多方法。短时傅立叶变换作为时频分析法的一种,由于其具有计算量小、算法简单的优点得到了广泛的运用,但是存在估计精度不高的缺点,文章提出最小二乘拟合算法,在用短时傅里叶变换(STFT)算法对跳频信号参数进行估计进之后,再利用数据的统计特性,用最小二乘法做线性拟合,计算出某一跳频时刻的平均跳变周期,从而提高STFT调频估计的精度。经仿真结果验证了该算法的有效性。     

慢跳跳频信号的时差估计方法

针对慢跳速跳频信号跳带宽、采样率高数据量大的特点,提出了各跳部分数据拼接的跳频信号快速时差估计方法。同时,针对跳频信号的互相关函数存在周期副峰容易导致错误模糊估计的问题,利用先验信息或单跳信号的时差估计值作为引导值,将最终时差估计的搜索范围限定在一个周期以内,避免模糊估计的产生,有效地提高了跳频信号的时差估计 精度。仿真结果表明:在信噪比大于8 dB 时,提出的跳频信号时差估计方法能精确地估计时差,并且有效抑制周期副峰的影响。     

基于RSPWVD的Link16信号跳周期估计算法

针对Link16信号快跳频、抗截获的特点,文章提出了一种基于重分配平滑伪魏格纳维尔分布(RSPWVD)的Link16信号跳周期估计算法。该算法首先应用RSPWVD时频分析获得Link16信号的时频分布,进而通过重心法获得相邻两跳的中心时刻,最后通过加权平均各个中心时刻的差值求得Link16信号的跳周期。分析和仿真结果表明,该算法可以有效地对Link16信号的跳周期进行估计,不仅克服了传统算法不能有效解决时延脉冲带来的影响的缺点,而且也提高了估计的准确性。