Alpha稳定分布噪声下时频重叠信号的载波频率估计方法

针对Alpha稳定噪声下时频重叠信号载波频率估计困难的问题,该文提出一种Alpha稳定噪声下时频重叠信号的载波频率估计方法。该方法首先提出时频重叠信号的广义四阶循环累积量的定义,然后检测离散谱线所对应的广义四阶循环累积量幅度谱的循环频率,进而估计出各个信号分量的载波频率,最后进行渐近性的理论分析,证明了该估计方法是渐近无偏和一致的。仿真结果表明,在Alpha稳定分布噪声下,该方法具有良好的估计性能和稳健性。     

一种基于循环谱的共信道多信号调制参数估计方法

共信道多信号的调制参数估计问题已成为通信信号处理领域的一个新兴课题,在非合作通信中是调制识别、信号解调等后续处理的基础。信号经过调制、成形及采样等处理后具有循环平稳性,本文提出了一种基于循环谱和离散谱线提取的调制参数估计方法。该算法利用信号调制参数和循环频率之间的关系,通过提取信号循环谱的谱频率截面上与循环频率相对应的离散谱线,实现对时频重叠的共信道多信号中每个信号分量调制参数的精确估计,主要包括载波频率和码元速率。Matlab仿真BPSK、8QAM两种类型的混合信号结果表明该方法切实有效,可以实现载波频率相差不大时共信道多信号的调制参数估计问题,并且算法计算复杂度小、精确度高、抗噪声性能好,不受频谱重叠度的影响。      

脉冲噪声下基于分数低阶矩的MQAM信号载频与符号率联合估计

针对传统MQAM信号载频与符号率估计算法在脉冲噪声下性能不佳甚至失效的问题,该文结合分数低阶矩与共变理论,推导了MQAM的分数低阶循环谱密度函数,并分析了升余弦脉冲成型条件下的MQAM信号循环谱特征。将分数低阶矩引入离散频域平滑谱(DFSM)估计。提出了一种基于分数低阶矩的MQAM载波频率与符号率联合参数估计算法,采用相邻谱切面求平均的方法,有效的避免了由于分辨率不足造成估计误差。仿真实验结果表明,与二阶DFSM循环谱估计算法相比,本文算法不仅能够抑制脉冲噪声的影响,而且在较为恶劣的噪声条件下均能有效的估计MQAM信号的载频与符号率,具有更好的抗干扰能力与适用性,适用于不同调制阶数的MQAM信号。      

一种非数据辅助的连续相位调制信号符号速率估计算法

在对连续相位调制信号（Continuous Phase Modulation, CPM）的循环平稳性分析的基础上,本文推导了其谱频率为载频的循环截面上离散谱线与调制参数的关系,提出一种非数据辅助的CPM信号符号速率估计算法。该算法采用频域谱平滑的方法得到循环谱估计,利用非线性滤波方法进行离散谱线提取,根据信号的谱线特征,判断信号为单指数或多指数CPM信号,进而得到符号速率的有效估计。仿真实验结果表明,该算法不需精确载频估计,具有较好的抗噪声性能,并能用于频率选择性衰落信道。      

比特谱相关改进循环谱的单通道混合信号参数估计快速算法

为了应对复杂环境下非合作通信、电磁频谱监管等宽带接收中存在的先验信息缺失,针对单通道混合信号的参数盲估计问题,提出了一种基于比特谱相关算法改进循环谱估计的快速算法。针对信号集{BPSK、QPSK、OQPSK、8PSK、8QAM、16QAM、16APSK、32APSK、CPM},系统给出整套参数估计算法流程,通过高阶累积量以及功率中心方法确定信号个数以及载波频率,然后利用改进循环谱提取符号速率谱线,完成单通道混合信号参数估计。论文对改进算法的统计特性进行了理论推导。理论和实验表明:算法不需要同步码等先验信息,适用于高斯噪声信道和多径平坦衰落信道,同时降低了计算复杂度、存储空间、估计方差以及数据量的需求,当混合信号等功率混合时,且信噪比分别为-4 dB和-1 dB时,算法对载波频率和符号速率的估计正确率可以达到90%,验证了算法的有效性和可行性。      

卫星信道下混合信号频偏的估计方法

针对非协作卫星通信场合中同调制参数的MSK单通道混合信号的载波频偏估计问题进行研究,推导了卫星信道条件下MSK混合信号的循环谱表达式。通过搜索零频率处循环频率轴上的大强度谱线进行混合信号频偏估计,并针对谱线选择时存在的模糊问题,利用循环谱快速算法中的泄漏谱线包络辅助进行模糊消除。仿真结果表明在信噪比大于-20 dB时,对混合信号载波频偏估计较为准确。该方法对混合信号载波初相和时延等未知参数影响不敏感,并且不需要任何先验信息,其估计精度能够满足后续信号处理的需要。     

基于循环频率特征的单信道混合通信信号的调制识别

单信道多个时频重叠的混合通信信号盲分离具有广泛的应用价值,是近年来通信信号处理研究领域的一个热点和难点,而单信道多个混叠通信信号的调制识别和信号个数的估计是实现单信道多个混叠通信信号盲分离的基础。该文通过分析数字调制信号的二阶和四阶循环累积量的循环频率特性和结构特征,提出一种基于循环频率特征的单信道混合通信信号调制识别的方法和实现算法,其主要特点是不需要已知混合信号的个数、功率、载频、符号率及定时等先验信息,对一些典型的数字调制信号(如BPSK, QPSK, OQPSK, MSK等)的随机混合,能够有效地辨识接收信号中所包含的信号个数以及每个调制信号的调制方式。利用计算机仿真实验,考察了不同条件下算法的性能,表明了其可行性和有效性。     

一种改进的广义循环相关熵时延估计方法

针对同频带干扰及脉冲噪声并存的复杂电磁环境下现有时延估计算法性能退化的问题,该文引入双曲正切函数,提出一种改进的广义循环相关熵时延估计(HTGCCE)算法.首先指出脉冲噪声存在时广义循环相关熵算法的优势及性能退化的原因.然后利用双曲正切函数对其进行改进,以提高算法在脉冲噪声下的时延估计性能.仿真实验表明,提出的算法在脉...     

Carrier frequency offsets estimation for distributed MIMO system based on SOMP method

By utilizing the half invariant property of high-order cyclic cumulants,the equation of signals and its high-order cyclic cumulants was rederivated first.Then simultaneous orthogonal matching pursuit (SOMP) method was used to jointly reconstruct multiple receiving signals’ high-order cyclic cumulants.At last,according to the fourfold relationship between carrier frequency offsets and cyclic frequencies of main non-zeros high-order cyclic cumulants,multiple transmitting signals’ carrier frequency offsets were obtained.Comparing with existing algorithms,the correlation between receiving signals is fully used by the proposed algorithm,the carrier frequency offset estimation performance at low signal to noise is improved and the pilots numbers are reduced.     

一种基于Burg谱估计和FFT的频偏估计方法

针对星间链路通信中常用的BPSK、QPSK、UQPSK和64QAM等调制信号的载波频偏估计问题,提出了一种基于Burg谱估计和FFT的通用频偏估计方法。采用Burg谱估计方法对信号进行粗频偏估计,补偿该频偏后得到含有较小残留频偏的信号;并进行改进的四次方非线性变换,去除调制信息;再利用FFT估计出较高精度的残留频偏值。仿真结果表明,该方法估计精度高、范围大。     

相位编码信号的谱相关分析与调制参数估计

对BPSK和QPSK信号的谱相关性进行了详细的理论分析,并通过计算机仿真得到了两种信号的谱相关图,最后利用信号谱相关函数特征谱的非零循环频率处峰值的位置估计出信号的载频和码元速率,并通过仿真实验对估计算法性能进行了评估,该方法在低信噪比的情况下也具有较好的估计效果。     

单天线接收时频混叠的异频数字通信信号盲源分离算法

本文针对单天线接收时频混叠数字通信信号的盲源分离问题,基于源信号之间载波差异性,构建单天线接收信号虚拟多通道模型,实现了源信号分离与重构。该算法通过对单天线接收混合信号进行短时傅里叶变换,分析各个中心频率的源信号频域特性,提取各个源信号的幅度与相位信息。利用提取信息,实现源信号分离与重构。仿真结果表明,该算法可以有效的实现单天线接收时频混叠数字通信信号的盲源分离。      

单信道时频重叠双信号的码速率估计方法

提出一种基于四阶循环累积量的功率谱分析算法,用于解决单信道时频重叠双信号的码速率估计问题。通过计算循环频率轴上不同频率处的四阶循环累积量值,得到双信号在各自循环频率处的脉冲,对脉冲序列进行功率谱分析,提取隐含的周期性从而估计双信号的码速率。算法适用于多种数字调制类型的通信信号,且在低信噪比下也具备较好的估计性能。理论分析和仿真试验结果均证明了算法的正确性和有效性。     

Frequency hopping modulation recognition based on time-frequency energy spectrum texture feature

For frequency hopping modulation identification,a novel method based on time-frequency energy spectrum texture feature was proposed.Firstly,the time-frequency diagram of the frequency hopping signal was obtained by smoothed pseudo Wigner-Ville distribution,and the background noise of the time-frequency diagram was removed by two-dimensional Wiener filtering to improve the resolution of the time-frequency diagram under low SNR conditions.Then,the connected-domain detection algorithm was used to extract the time-frequency energy spectrum of each hop signal and convert it into a time-frequency gray-scale image.The histogram statistical features and the gray-scale co-occurrence matrix feature were combined to form a 22-dimensional eigenvector.Finally,the feature set was trained,classified and identified by optimized support vector machine classifier.Simulation experiments show that the multi-dimensional feature vector extracted by the algorithm has strong representation ability and avoids the misjudgment caused by the similarity of single features.The average recognition accuracy of the six modulation methods of frequency hopping signals BPSK,QPSK,SDPSK,QASK,64QAM and GMSK is 91.4% under the condition of -4 dB SNR.     

一种多个二相编码信号载频、码率与编码序列估计方法

本文通过对二相编码信号作短时傅氏变换,把信号相位突变信息映射成时频平面内其载频处沿时间轴的幅度突变信息,由此利用信号沿载频的聚集性和载频处沿时间轴的幅度突变序列,实现多个二相编码信号的分离、载频估计、码率估计及编码序列恢复。仿真结果显示参数估计精度接近MCRLB界。     

基于时域平滑循环周期图的直扩信号载频估计

根据直接序列扩频(DS-SS)信号的特点,将其建立为循环平稳模型。利用循环谱分析的方法估计了低信噪比下DS-SS信号的载波频率。利用时域平滑循环周期图估计了循环谱密度函数,在循环谱密度函数的数字实现过程中,研究了有限采集数据条件下数据截短点数对循环谱的时域平滑周期图估计性能的影响,分析了经过时域平滑后的DS-SS信号载频估计精度。最后,仿真实验验证了算法的有效性。     

基于循环谱的BPSK信号参数估计及硬件实现研究

基于信号循环平稳特性的检测和参数估计方法具有较强的干扰和噪声抑制能力。而分段谱相关函数算法（Strip Spectral Correlation Algorithm,SSCA）是一种实用的高效循环谱估计算法,对循环平稳信号的检测和参数估计的硬件实现具有重要意义。本文以SSCA的ADSPTS201S的实现为研究重点,在此基础上完成了对BPSK信号的载频和码元速率估计,为循环谱的工程应用打下坚实的基础。     

带残余频偏的QPSK-DSSS信号参数盲估计

本文对带残余频偏的正交相移键控(QPSK)调制的直接序列扩频(DSSS)信号参数估计问题展开研究.将二次谱法拓展到带残余频偏的QPSK-DSSS信号伪码周期估计中,即对信号的功率谱再进行傅氏变换并取模平方.其原理在于信号的二次谱将在伪码周期的整数倍处出现代表信号存在的尖锐三角形脉冲.对于残余频偏大小以及伪码码片速率的估...     

多径传播条件下宽带线性调频信号波达方向估计方法

针对信号出现多径传播情况时现有宽带信号波达方向（direction of arrival, DOA）估计方法性能下降的问题,提出了一种多径传播条件下宽带线性调频（chirp）信号波达方向估计方法,该方法将导向有效投影（steered effective projection, STEP）技术与宽带线性调频信号的时频特性相结合,对具有不同时频特性的信号分量进行分离,逐个处理,并以时频分布矩阵代替传统的协方差矩阵,从而构造有效噪声子空间,实现时域角度估计。本方法无需进行信号聚焦操作,因此理论上不受聚焦误差的影响。仿真结果验证了所提方法的有效性。      

DS／BPSK信号载频估计的互相关积累法

针对强高斯白噪声背景下的DS/BPSK信号载频估计问题,在研究平方倍频法的基础上,借鉴相关积累思想,提出了一种互相关积累法。该方法利用余弦信号相关而噪声不相关的特性,在平方倍频处理后端加入了互相关积累手段与集平均技术,改善了处理的输出信噪比。计算机仿真表明,两次接收分段互相关积累法在成功地实现了比传统估计方法更低的信噪比容限的同时还有效地节省了系统设备量。