基于STFD&SCMUSIC的多跳频信号DOA估计与网台分选

为了在欠定条件下利用跳频信号的空域特征参数进行网台分选,该文提出一种基于STFD&SCMUSIC的跳频信号DOA估计算法。首先在时频域提取跳频信号的有效跳(hop),并建立该hop的空时频矩阵(STFD);然后在MUSIC算法基础上,利用噪声子空间降维思想构造SCMUSIC空间谱;最终通过半谱搜索实现DOA快速估计,进而利用DOA信息完成信号的分选;同时为了提高低信噪比算法的性能,采用形态学滤波的方法对时频图进行修正,在修正的时频图上完成跳频信号有效hop的提取。理论分析和仿真实验表明了该算法的有效性和良好的估计性能。      

一种新的跳频信号跳速盲估计算法

提出一种全新的跳速估计联合算法,即将数据在相位微商快速傅里叶变换(PDFFT)前期处理的基础上,再进行差分处理,最后利用最小二乘(LS)法进行线性拟合最终估计出跳速。仿真结果表明,该算法计算量远小于传统的短时哈特莱变换、小波变换和魏格纳分布(WVD)系列,略大于短时傅里叶变换;在估计精度上与前3种方法相当却远高于后者,因而该法很适合实时跳频信号分析。     

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。     

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。      

采用图像处理的跳频信号参数盲估计

针对短波复杂信道环境下的跳频信号参数估计问题,提出了一种基于图像处理的跳频信号参数盲估计算法。该算法在时频分析的基础上采用灰度共生矩阵提取信号的纹理特征,通过对纹理特征量的分割实现信号与背景噪声的分割,并运用形态学滤波去除二值化后产生的椒盐噪声;然后根据连通区域标记得到的各个信号在时频图中的位置信息来聚类,从而去除定频、突发等干扰信号,分选出跳频信号;最后根据分选出的跳频信号提取其跳频频线并进行修正,估计出跳频信号的跳周期、跳变时刻和跳频频率。仿真实验表明,该算法切实有效,能够在较低的信噪比条件下精确地估计出跳频信号的参数。     

可重构智能表面中低复杂度毫米波信道估计算法

针对可重构智能表面(RIS)辅助的大规模多输入多输出(MIMO)毫米波系统中信道估计复杂度高的问题,该文提出一种低复杂度的信道估计算法。在该方案中,将RIS部分元素连接射频(RF)链,分离估计基站/用户和RIS之间的信道,分开获取信道有助于提升用户移动性场景下信道估计的灵活性。在所考虑系统中,首次使用低复杂度的2维快速傅里叶变换(2D-FFT)算法对角度进行估计,并考虑信号补零以获得更加精准的角度估计值,最后利用信号2维空间谱的谱峰和其对应的辐角得到路径增益估计。仿真结果表明,该算法达到了优良的信道估计性能,且在确保信道估计性能的系统参数设置下,该算法具有压倒性的复杂度优势。     

一种慢跳频系统频率跳变时刻同步算法

提出一种盲接收环境下的慢跳频（SFH）系统频率跳变时刻同步算法。该算法针对慢跳频系统中1跳数据包含多个调制符号的特征,通过非线性变换得到包含离散谱线的信号。利用跳频信号在每1跳内能量恒定的特性,将1跳信号均匀划分为2段,提取分段信号非线性变换后离散谱线能量差异,作为调整频率跳变时刻的判决量,通过反馈环路实现盲接收环境下频率跳变时刻的精确同步。对典型慢跳频DPSK（SFH/DPSK）系统在盲接收环境下的同步性能进行仿真,在Eb/N0大于16 dB时,算法同步性能接近10-3,验证了算法的有效性。     

基于自适应步长萤火虫-多重信号分类算法的低空目标波达方向估计

该文针对传统多重信号分类算法(MUSIC)不适用于低空多径环境下目标波达方向(DOA)估计且谱峰搜索计算量大的问题,在解相干基础上,提出一种基于自适应步长萤火虫算法的多重信号分类算法.该方法通过对快拍数据协方差矩阵虚拟平滑实现多径信号的完全解相干和满秩相关矩阵的构造,利用自适应步长萤火虫算法实现谱峰搜索和目标角度估计.仿真结果表明,新方法能够在无孔径损失的情况下较好克服低空多径效应影响,快速、精确地估计目标波达方向.      

基于功率谱FFT的BPSK信号参数估计

针对低信噪比环境下二相编码(BPSK)信号参数估计的问题,该文提出一种基于功率谱 FFT 的信号参数估计算法.该算法根据信号功率谱傅里叶变换得到的幅度谱和相位谱与各参数之间的关系,实现 BPSK 信号的码元宽度、载频和码长估计.该算法对功率谱继续做傅里叶变换可以进一步消除噪声对估值的影响,更适合在低信噪比环境下实现参数的估计,且计算简单易于实现.仿真试验证明了该算法的准确性和抗噪性,在信噪比为-10 dB时BPSK信号的载频和码元宽度估计正确率分别比循环谱算法提高了9.9%和190.9%.     

低信噪比下周期平稳信号的稳健检测算法

本文提出了一种新的对周期平稳信号进行检测以及对二阶周期循环频率进行估计的算法。该算法利用信号的递归性质构造高阶自相关矩阵,并通过利用周期平稳信号与自相关矩阵特征值和特征向量的关系,对其进行检测以及对循环频率进行估计。传统检测周期平稳信号的算法是通过计算其循环自相关函数或循环谱实现,相比传统算法而言,本算法由于利用到了信号更多的先验信息,因而在较低信噪比以及较低快拍数下对周期平稳信号均能有较好的检测性能。文中仿真实验表明,本文所提算法估计出的伪循环谱相比传统方法估计出的循环谱更为平滑,在相同快拍和信噪比条件下,检测概率均高于传统方法,特别在低信噪比下对检测概率的改善更为明显。      

FSK／PSK混合调制信号多参数估计

通过对FSK／PSK混合调制雷达信号脉内特征的分析,提出了一种FSK／PSK混合调制信号多参数估计方法。利用快速四阶循环累积量算法、时频脊线分析与小波变换相结合的方法,实现了跳频频率和码速率等参数的高精度估计。仿真表明,该方法可在较低信噪比下得到该混合调制信号的多参数高精度估计,具有较高的工程应用价值。     

基于延时相乘及其改进算法的DS/FH信号率线检测

针对DS/FH（直扩/跳频）混合扩频信号截获和参数估计问题,提出了一种基于延时相 乘结合自适应滤波和分段自相关的新方法。该算法首先将输入信号进行自适应滤波以提高 信噪比,滤波后送入延时相乘器,最后将乘积后数据分段进行自相关,通过分析谱图即可检 测DS/FH混合扩频信号的码速率谱线。计算机仿真显示,改进的算法不但能适应低信噪比( -2 0 dB)条件下DS/FH混合扩频信号的检测,而且同时能够实现对码速率的估计。该方法所用 算法简单,适合采用硬件设计实现,且如果是合作目标信号,搜索时间短,实时性强。     

信息驱动DS/FH通信系统性能分析

扩跳频通信技术以其良好的抗干扰能力广泛地应用于现代军事与民用通信中,但其频谱效率不够高。因此本文给出了一种信息驱动扩跳频(MD-DS/FH)通信系统模型,即在发射机中的跳频图案不再由传统的跳频码发生器驱动,而由所传输的部分信息数据来代替,并且接收机釆用包络检测器对载波频率进行盲检测。本文推导了AWGN与Rayleigh衰落信道下系统的误比特率公式,给出了闭合表达式,并通过仿真验证了理论推导的正确性。理论分析与仿真结果表明,所给通信系统在提高扩跳频通信系统频谱效率的同时,也提高了系统的误比特率和抗阻塞噪声干扰性能。      

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。     

一种FSK/BPSK复合调制雷达脉冲信号识别技术

在电子对抗领域,信号调制方式识别是进行雷达分选、干扰施放的基础,得到广泛研究。对此,文中提出了一种以信号频谱相像系数和幅度统计参数为分类特征的FSK/BPSK复合调制雷达脉冲信号识别算法。算法首先提取雷达脉冲信号的频谱相像系数和幅度统计参数,然后采用分层结构的神经网络分类器进行识别。该算法不仅能识别FSK/BPSK复合调制信号,且对其他常用雷达信号调制方式的识别不产生干扰。仿真结果表明,针对FSK/BPSK以及CW、LFM、BPSK、QPSK、FSK等常用雷达信号调制类型,在信噪比＞5 dB时,分类正确率可达98%以上。     

宽带信号数字信道化及跨信道重构侦测技术

针对在无源探测大带宽信号的过程中会产生跨信道失真问题,提出了一种跨信道可重构的信道化方法.首先经过均匀滤波器组粗滤波,再引入检测时间自适应的双门限能量检测机制,对粗滤波信号进行跨信道判决,之后对各个跨信道信号分别进行可重构信道化设计,从而恢复出原始信号.与传统的数字信道化方法相比,该算法能够更新能量检测门限对跨信道信号进行实时判决,对跨信道信号的重构准确率高于98.3%,实现了对跨子信道带宽信号的近似无失真重构.Matlab仿真结果验证了算法的有效性.     

强干扰下跳频信号的参数估计

针对通信对抗中跳频信号参数估计问题,考虑存在强干扰的情况下,提出了一种基于时频重心的跳频信号跳周期估计和基于跳频部分接收的跳时估计方法。对于跳周期估计,在短时傅里叶变换(STFT)时频变换的基础上提取信号随时间变化的时频重心,再结合小波变换和谱分析估计出跳频周期;对于跳时估计,采用跳频带宽的部分接收避开强干扰,构造含有跳变信息的参考信号,通过参考信号采用最大似然(ML)方法得到跳时的精确估计。仿真实验表明,算法运算复杂度低,跳频定位精度高,在强定频干扰的情况下仍能有效估计出跳频周期和起跳时刻。     

基于空时频协方差矩阵重构的高效跳频信号DOA估计

为了充分利用跳频信号的空域信息来进行信号的DOA估计,在信号空时频分析的基础上,本文提出了一种基于协方差矩阵重构的高效跳频信号DOA估计方法。首先将接收信号的均匀线阵（uniform linear array, ULA）平均划分成2个子阵,分别对每个子阵接收到的信号进行时频分析,在时频域选择有效跳,构造每跳的空时频矩阵（spatial time-frequency distribution, STFD）,然后求得2个子阵的互协方差矩阵。将2个子阵的互协方差矩阵进行重构运算得到等效的信号子空间,最后构造空间谱多项式求根估计出信号的DOA。仿真结果表明该方法相比于以往改进类子空间算法能够有效提高估计精度和降低算法复杂度。      

基于冲激谱线检测的调制识别

现代卫星通信系统为满足传输速率和加密等要求,采用了多种复杂或高阶复合调制信号.为实现各类调制信号的检测与识别,信号之间不同类型谱的谱线分布是重要特征之一.在介绍常见通信卫星调制信号在不同类型谱下的冲激谱线特征基础上,提出了一种基于线性调频Z变换的冲激谱线检测方法,消除了离散频谱"栅栏效应"对检测值的影响.通过高次方谱和...