一种基于循环谱的MPSK信号符号速率估计方法*

针对频谱感知的实际应用,在循环平稳理论的基础上,研究了经过脉冲成形滤波器滤波后的MPSK信号的循环谱特性,通过分析有限数据条件下剩余带宽对循环谱估计的影响,提出一种恒包络处理与频域平滑循环周期图结合的符号速率估计算法,仿真表明该方法在有限数据条件下具有良好的性能,而且在剩余带宽较小时,该方法也能有效地估计MPSK信号的符号速率。     

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。     

一种基于循环谱的时频混叠信号参数估计方法

时频混叠信号的参数估计是通信信号领域一个新兴课题,它是对混合信号进行分离,识别与解调等后续处理的基础。信号经过调制、成形及采样后具备循环平稳的特性。本文基于时频混叠信号的循环平稳特性,计算其循环谱并用形态学滤波的思想提取含有载频与码元信息的截面的谱峰,而后进行搜索从而实现估计。解决了参数配对的问题,并且由形态学滤波在提取谱线时能有效降低背景色噪声。同时探究了多径与多普勒频移信道下该算法对估计精度的影响。经仿真验证,该算法能实现BPSK与8QAM任意任何后的载频与码元速率估计,具有抗噪声,精确度高等优效性。     

基于信号分解的MFSK信号码元速率估计算法

针对MFSK信号码元速率估计问题,提出了一种基于信号分解的估计算法。算法将MFSK信号分解为M个单音信号的形式,利用信号的循环平稳特性,在所有单音信号包络和的频谱中提取MFSK信号码元速率对应的谱线,从而实现对MFSK信号码元速率的估计。该算法仅需将MFSK信号的频率集作为先验信息,同时允许信号含有载波频偏。经过理论分析可知,该算法在多径信道条件下同样适用。仿真实验表明,该方法在高斯信道下有良好的估计性能,在多径信道下性能损失很小,表现出良好的实用性和鲁棒性。     

基于小波变换的码元速率估计优化算法

针对低信噪比下MPSK (M-ary phase shift keying)信号的码元速率估计问题, 提出一种优化算法.该算法无需先验知识, 通过Hilbert变换提取瞬时相位基带序列, 经多尺度小波变换, 对每个尺度下的小波系数的模值的平方进行叠加, 对叠加后的结果再进行功率谱计算, 在码元速率整数倍处有离散谱线, 估计正确率在信噪比大于1 dB时大于90 %.     

通信对抗中码元速率的盲估计算法研究

为了适应日益复杂的通信环境,提高通信对抗中截获信号的解调性能,针对通信中最重要的参数——码元速率的盲估计成为了通信信号处理领域的研究热点之一。为此对现有的码元速率盲估计算法进行了研究分析,重点介绍了基于小波变换和循环自相关的码元速率估计算法,同时比较了各种算法之间的优缺点,并展望了今后码元速率估计的研究方向。     

一种多径平坦衰落信道下的盲信噪比估计方法

提出一种多径平坦衰落信道下的盲信噪比估计方法.该算法首先利用数字通信信号的循环平稳统计特性构造接收信号的循环自相关矩阵,然后对该矩阵进行奇异值分解,由分解出的特征值信号子空间和噪声子空间,最后通过利用AIC信息准则分别估计信号子空间和噪声子空间的维数并最终估计出信道的平均信噪比.以MPSK信号为例进行了计算机仿真,结果表明了算法的有效性.     

脉冲噪声下基于循环相关熵的PSK信号码速率估计

针对现有相移键控(PSK)信号码速率估计方法在脉冲噪声下性能退化甚至失效的问题,提出一种循环平稳理论框架下基于相关熵的码速率估计新方法.构造信号的循环相关熵函数,并理论推导给出在二相相移键控(BPSK)信号下的循环相关熵函数.该方法可通过检测PSK信号循环相关熵函数的离散谱线实现码速率估计,不需要噪声的先验信息,且能够直接利用FFT计算信号的循环相关熵函数的延迟切片,实现简单.仿真结果表明,所提出方法能有效抑制脉冲噪声,尤其在强脉冲噪声环境下,具有良好的PSK信号码速率估计性能.     

一种低信噪比条件下QPSK信号盲处理方法

提出了一种用于盲估计四相编码(Quaternary phase shift key,QPSK)载波频率的改进MAT(M-MAT)算法,并给出了一种新型QPSK信号码元估计方法。在没有接收信号先验知识的情况下,首先对QPSK信号粗估计出其载频重心和3dB带宽,并适度滤除带外噪声,之后利用MAT方法估计载频。在此基础上,利用每个码元带宽内相位幅度不变的特性,通过相邻码元的相位差值来估计码元变化。仿真结果表明,该载频估计方法估计精度高于传统的MAT方法,解码方法可以在低信噪比条件下,达到较高的解码精度。     

低信噪比OFDM信号符号周期盲估计

针对认知无线电系统中正交频分复用(OFDM)信号参数估计这一重要问题,利用OFDM信号的循环谱实现了符号周期的盲估计。首先证明了加循环前缀矩形脉冲成型的OFDM信号具有循环平稳性,然后分别在无噪声和低信噪比条件下,以单载波信号的循环谱为基础,利用OFDM信号各子载波的正交性,从理论上推导出了OFDM信号的循环谱表达式。最后通过对连续信号和离散信号进行仿真,得到了相同的循环谱图,并且在低信噪比条件下,利用循环谱实现了OFDM信号符号周期的盲估计。     

基于小波变换的MPSK信号符号速率估计算法

在非合作MPSK信号调制方式识别和盲解调过程中,符号速率的估计是一个重要环节.本文根据morlet 小波函数的时频特征以及MPSK信号的时频分布,提出了一种基于morlet小波变换的MPSK信号符号速率估计算法.仿真结果表明,与现有算法相比,该算法对载频估计误差不敏感,具有更低的信噪比门限,也更逼近CRLB曲线.     

一种基于高阶矩的OFDM信号调制盲识别算法

提出一种Rayleigh衰落信遭务件下的多载波调制盲识别算法，用以区分多载波调制信号（如OFDM）和数字单载波调制信号（如MPSK，MQAM，MFSK）。该算法不需要预先知道信号的载波频率和波特率，只需从中频信号直接进行识别处理。算法中利用信号的高阶统计量作为分类特征，采用信噪比（SNR）与特征参数联合估计的方法完成自动分类，仿真结果表明在SNR高于0dB时识别率大于95％。     

Parameter estimation of MC-CDMA signals based on modified cyclic autocorrelation

An algorithm, based on frequency domain accumulation for the cyclic autocorrelation of MC-CDMA signals, is proposed to estimate the signal parameters: useful data duration, symbol duration, and chip duration in multipath fading channel. Firstly the cycle autocorrelation of received MC-CDMA signals is computed, then frequency domain accumulation is used to reduce the influence of noise. At last, through interval measurement between the peak pulses in different slices, parameters mentioned above can be estimated. Meanwhile, for the estimation of symbol duration, a novel accumulative average method is developed: by averaging amplitudes of the spectral lines in each column parallel to the time-delay axis in the three-dimensional diagram, the symbol duration can be obtained. The cyclic autocorrelation expression of MC-CDMA signal has been derived, and simulation results show that the proposed algorithm is effective and works well under the condition of low signal-to-noise ratio (SNR).     

频率选择性衰落信道下的同步参数联合盲估计算法

对于多径频率选择性衰落信道以及低信噪比环境下线性调制信号的同步参数盲估计问题,提出基于循环累积量的载波频偏、初始相偏和符号定时误差前向联合盲估计算法。通过理论推导得出多径频率选择性衰落信道下信号的循环累积量与初始相偏和符号定时误差的数学关系。在此基础上先以较大频率间隔进行粗估计确定频偏范围,再以较高精度遍历检测信号特定循环频率,提高载波频偏估计精度,进而由累积量值估计出初始相偏和符号定时误差,不依赖于信道衰落和加性噪声的分布特性,尤其适用于频偏、相偏、定时误差和信道衰落同时存在的复杂情况。仿真结果表明,该算法 能有效实现低信噪比和多径频率选择性衰落信道下对线性调制信号同步参数的联合盲估计。     

基于快速傅里叶变换的正弦信号频率高精度估计算法

为了进一步提高加性高斯白噪声背景中正弦信号的频率估计精度,提出了一种新的基于插值快速傅里叶变换(FFT)的正弦信号频率估计算法.首先,对N点正弦采样序列进行等长度时域补零延长,再进行 2N 点FFT; 然后, 搜索幅度最大离散谱线位置得到频率粗估计值; 最后, 采用幅度最大谱线以及原信号的离散时间傅里叶变换(DTFT)在幅度最大谱线左右两侧的两点抽样值进行精估计.仿真结果表明,当信号实际频率位于FFT两条离散谱线之间任意位置时,所提算法的频率估计均方根误差均接近克拉美罗下限,具有较好的一致性,估计精度高于Candan算法、Fang算法、三谱线合理结合(RCTSL)算法和Aboutanios算法, 且信噪比阈值较低,估计性能优于现有频率估计算法.     

短波信号检测中的形态学预处理算法

针对信号检测中色噪声干扰和多谱峰信号的判断问题,通过研究实际短波信道特性和信号频谱特征,提出一种将频谱作为一维灰度图像进行形态学滤波的预处理算法,应用顶帽变换进行白化滤波,通过闭运算进行信号增强。仿真实验结果表明,该算法能在复杂的短波信道环境下较好地抑制色噪声干扰,实现对弱信号和多谱峰信号的有效检测。