基于卷积神经网络学习的盲突发通信信号检测方法

为了解决工程应用中传统数字信号处理方法对于低信噪比条件下盲突发通信信号检测存在检测正确率低和虚警率高的问题,提出了一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)的突发通信信号检测方法。该方法将传统数字信号处理提取检测特征与CNN深度学习结合,提高了低信噪比条件下突发通信信号检测的正确率,降低了虚警率。对比实验表明,对于QPSK突发通信信号,该方法比多分辨分析数字信号处理方法性能提高大约4 dB,比自适应门限能量数字信号检测处理方法性能提高大约8 dB。     

低轨卫星扩频系统中的PN码混合并行捕获技术研究

以低轨卫星信道多普勒特性为背景,给出一种适用于大频偏条件下突发通信系统直接扩频序列混合并行捕获结构,并以门限信噪比下平均捕获时间最小为设计目标,对检测积分时间和判决门限设置进行讨论,给出最优配置方案。     

基于改进谱熵算法的低信噪比环境下的突发信号检测

针对低信噪比环境下突发信号检测性能较差的问题,本文提出了一种排序差分最大值自适应门限估计的谱熵检测算法（SDMSE）。通过在检测方法中对检验统计量引入滤波机制,并设计SDM自适应门限估计方法改进谱熵判决,实现了在低信噪比甚至负信噪比下的信号发现,并能够实现对突发信号起止时刻的准确估计。实验证明,本文所提的SDMSE算法在大于-6dB信噪比下具有较好的信号检测性能,对信号起止时刻估计相对误差低于8‰。     

基于离散傅里叶变换的高动态突发信号检测及频率估计

针对高动态突发通信应用环境,提出了一种新的基于频率域的突发信号检测及载波频偏估计算法,通过一次离散傅里叶变换( DFT)实现突发信号存在性检测及频率估计,并与经典Power-Law算法进行了比较。仿真结果表明：在低信噪比条件下,新算法检测信噪比门限改善超过1 dB,频率估计均方根误差小于符号率的1‰,并且对载波频偏及信号电平动态不敏感,实现结构简单,适合实时处理及工程应用。     

基于前向结构的高动态突发信号载波同步算法

为实现高动态突发通信系统载波快速同步,提出了一种新的基于前向结构的突发信号载波同步算法,采用多级处理方案分级实现多普勒变化率、多普勒频偏及载波相位的估计及恢复.理论分析及数值仿真表明,在高动态低信噪比条件下,新算法的载波同步信噪比损失小于1 dB,且对多普勒变化率及信号电平参数不敏感,实现复杂度低,能够满足高实时性应用需求.     

一种基于循环谱的突发信号盲检测算法

突发信号盲检测在非合作通信中至关重要。待检测信号特征量的构造与突发信号段起止点的精确捕获是突发信号盲检测技术的关键。文中提出了一种基于循环谱的突发信号盲检测算法,算法首先以循环谱循环频率截面的相对方差作为待检测信号的特征量,该特征量具有优良的抑制突发强噪声干扰性能;然后利用特征量的方差进行信号存在性判决;最后采用基于特征量峰值的突发信号段起止点搜索算法,避免了设置检测门限带来的信噪比估计、噪声功率估计等问题,同时可在一定的检测正确率条件下保证起止点的捕获精度。仿真结果表明,该算法能有效抑制突发强噪声干扰,信号存在性判决准确率高,而且在误差控制要求较严格条件下的检测精度优于双窗能量法。      

侦察雷达信号的截获概率

介绍了侦收搜索扫描雷达信号不仅受到输入信噪比的影响,而且还受到雷达扫描波束发射脉冲进入侦收系统采集时间同步因素的限制,指出了系统信噪比的门限设置,它可调节在既定性能条件下截获雷达信号的概率。     

噪声中弱小信号检测门限的研究

研究了弱小信号的检测概率、虚检概率、信噪比和检测门限之间的关系,提出了采用噪声自适应性动态门限设置和距离适应性门限设置来实现弱小信号检测的方法。     

适用于突发通信的自适应门限解扩技术

针对微波突发通信的扩频解扩同步问题,介绍了一种基于自适应门限的解扩技术,分析了同步序列的相关性,论述了基于自适应门限的算法,提出了解调器设计结构,给出了采用自适应门限算法的相关峰与门限的定量分析,以及在不同信噪比下的仿真曲线。该技术相比传统的扩频同步搜索性能有明显的改善,具有实时性强、门限自适应和同步稳定可靠等特点。     

一种短突发信号快速捕获的自适应门限判决方法

根据实际的应用背景,针对突发短帧信号的特性,研究其信号快速捕获问题,提出了一种适应低信噪比、大动态接收范围情况下,捕获突发信号的自适应门限判决方法。并对视频输出中噪声部分的统计特性进行了分析,找出其统计量,同时提出了确定自适应门限的实施方法。经过试验表明该方法可以适用于动态信道环境下的突发信号的伪码的正确捕获。     

一种新的极低SNR下帧同步机制研究

研究在突发通信系统中的帧同步信号检测方法和一种新的帧同步机制。针对常规的长帧同步序列相关特性不佳的问题,借鉴巴克码的思想,提出了一种分别采用周期相关和非周期相关的二次同步方案,从而实现在极低信噪比（-10dB）下的同步。新的帧同步序列相关特性明显好于传统的一次同步序列的特性。在突发通信系统中,采用此方案序列作为帧同步序列,其可靠性更高,帧同步建立时间较短,性能优异。     

基于时频联合估计的短波OFDM的检测算法

针对短波信道的特点,该文提出了一种OFDM同步检测方案。方案采用m序列调制导频符号,利用时频偏移联合估计得到m序列的相关峰来实现同步检测。该文理论分析了方案中判决门限区间的选取。蒙特卡罗仿真表明,该方案在低信噪比(-10dB)下性能良好,有可靠的同步概率和小的虚警概率。     

分布式MIMO-OFDM系统的同步捕获算法

该文提出了一种分布式多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统初始信号检测和同步捕获算法。该算法设计了导频符号,采用谱分析方法实现可靠的初始信号检测、粗定时和粗频偏估计,并在快速傅里叶变换(FFT)之后进行精确地频偏和定时估计。仿真结果表明,该算法在低信噪比多径瑞利信道条件下具有很好的性能。     

优化GSM系统中低SNR环境下的同步算法

为了优化全球移动通信系统中低信噪比环境下的同步算法,采用高斯滤波最小移频键控调制信号的改进同步算法,得到了信号同步成功率对比图.结果表明,在接收端对高斯滤波最小移频键控调制信号先进行相位反旋转,再对其进行符号化,最后应用滑动相关同步过程的同步算法,比传统基于训练序列的滑动相关同步算法成功率高,不但可以大幅提高低信噪比情况下同步成功率,而且简化了门限计算过程.这一结果对信噪比环境下的信号调制具有重要的意义.     

高动态短时突发扩频信号的快速捕获

针对低信噪比和大多普勒频移环境下,短帧突发直接序列扩频通信系统要求在短时间内以很低虚警和漏警概率捕获信号这一难题,设计了仅使用独特码的短时突发扩频信号帧结构,在接收端将扩频码与独特码作为一个复合扩频码看待,提出了基于FFT的高动态突发信号捕获方法,可同时快速完成突发信号检测、扩频码捕获、频偏估计、帧同步检测和位定时捕获等任务。仿真结果表明:该算法能有效消除多普勒频移对短时突发扩频信号捕获性能的影响。     

基于Turbo码迭代的低信噪比载波同步技术

针对低信噪比短突发通信系统的载波恢复问题,研究了一种基于迭代思想的载波相位估计算法.该算法首先利用导频进行初始的载波相位估计,然后再利用Turbo译码器输出的软信息进行载波相位细估计,进而实现有效的载波同步.仿真结果表明,该算法仅利用11个QPSK导频符号就能校正较大范围的相位偏移,进而达到理想的误比特性能.     

基于“绿色通信”理念的自适应载波同步系统方案

针对当前载波同步算法在低信噪比下存在的开销大和复杂度高的问题,提出了一种基于“绿色通信”理念的自适应载波同步系统设计方法。首先利用控制参数法使最佳性能方案向次最佳性能方案转化,然后在满足较小信噪比损失的前提下比较各方案并给出具有开销小和复杂度低的方案。仿真结果表明相比最佳性能方案,次最佳性能方案的导频开销和复杂度分别可降17%和38%,因而非常符合“绿色通信”的理念。     

一种基于循环谱峭度的信号检测方法

在研究通信信号的循环平稳理论的基础上,将循环谱和峭度相结合,给出了一种低信噪比情况下的信号检测方法,降低了一般循环谱检测方法的复杂度,提高了检测性能。该方法首先采用频域平滑方法计算循环谱的 截面,有效降低背景噪声的影响;然后计算该截面幅度的峭度值 ,当该峭度值 大于门限时,表明检测到信号。仿真结果表明,基于循环谱峭度的信号检测方法优于前人提出的循环谱检测方法,可用于低信噪比情况下的信号检测。     

流星余迹极低信噪比信号同步和补偿技术

在对超短波流星余迹极低信噪比模式的信道特性分析的基础上,针对采用M进制正交扩频序列的流星余迹通信系统的极低速通信模式,利用迭代信号处理原理,提出了频域迭代载波同步估计和信号补偿技术.接收机通过对存在频率偏移的长扩频序列进行相关的频率补偿,可以提高频域相关峰值,从而可以显著提高接收性能.理论研究和计算机仿真结果证明了该方法的有效性.