外辐射源雷达扩展相消批处理杂波抑制算法的调制补偿

外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,扩展相消批处理算法(ECA-B)是一种有效的杂波抑制算法,但该算法的分块批处理使得相消距离元内的杂波和目标回波受到调制,导致杂波不能被完全相消而且会产生附加的模糊目标。该文分析了ECA-B算法的调制机理并提出了相应的补偿方法,该方法首先通过载波频偏精估计来补偿杂波调制,然后通过合理选择分块数以避免目标调制或通过估计调制距离元处每块信号的零频分量来补偿目标调制。仿真和实测数据处理结果验证了文中调制机理分析的正确性和所提方法的有效性,完善了该算法的性能。     

一种基于PN序列的信道估计算法及SIMULINK仿真

提出了一种基于PN序列的LS信道估计算法。利用PN序列特殊的相关性,在接收端完成相关处理,从而获得多径衰落信道的状态参数。在SIMULINK搭建的OFDM-FH仿真模型中,运用该信道估计算法进行仿真。结果证明,在相同信噪比和信道利用率的条件下,基于PN序列的LS信道估计算法要比传统的LS算法具有更高的信道估计精度。     

基于广义能量函数的扩频码序列盲估计算法

本文提出一种基于广义能量函数(GEF)的直接序列扩频(DS/SS)信号扩频码序列的盲估计方法.广义能量函数通过引入一个加权矩阵来优化线性神经网络的连接权矢量,可以推导出一种新的递归最小二乘(RLS)学习算法.该算法能高效提取一个输入信号相关矩阵的多个主分量,可对同步和非同步模型下的PN码序列实现盲估计.该算法具有收敛快、稳健性好等优点,其运算量和储存量远远小于特征值分解算法,收敛速度、相关性能和运算复杂度等恢复性能优于压缩投影逼近子空间跟踪(PASTd)算法和改进神经网络(MHR)算法.计算机仿真证明,该算法能在较低的信噪比条件下,实时高效地恢复PN码序列,具有优异的性能.     

SOQPSK-TG信号的EM半盲载波频偏估计

针对成形偏移四相相移键控-TG(Shaped Offset Quadrature Phase Shift Keying-Telemetry Group version, SOQPSK-TG)信号在训练序列长度受限时频偏估计精度较低的问题,利用双二进制分解(Doubinary Decomposition, DBD)原理提出基于期望最大化(Expectation Maximization, EM)的SOQPSK半盲载波频偏(Carrier Frequency Offset, CFO)估计算法。为了确保EM算法收敛到预期性能范围,使用基于非线性四次方码元定时估计算法的非数据辅助频偏估计方法优化了EM算法初始点选择。仿真实验结果表明,该算法相比于使用训练序列进行数据辅助估计的方法,在不增加辅助数据数量的前提下能够进一步提升CFO估计的精度,并在较高信噪比下拥有接近序列总长度所对应的克拉美罗界(Cramér-Rao Bound, CRB)的优秀性能。     

一种改进的DS/SS信号PN码序列估计算法

基于文献[1]的特征分析法,估计低信噪比情况下直接序列扩频(DS/SS)信号的PN(伪随机码)码,本文提出了一种改进的算法.本算法解决了原算法中PN码序列估计存在的相位不确定性,即估计的PN码部分码元与真实PN码元相比可能发生反号的问题.理论分析和仿真结果表明,本算法在低信噪比条件下能完成对PN码序列的精确估计.     

MC-CDMA系统中基于DFT的信道估计改进算法研究

LS信道估计算法运算量小,实现简单,但估计值对噪声影响敏感,算法精度低。为降低噪声对精度的影响,文章提出一种新的基于DFT的LS信道估计改进算法。该算法利用并行PN序列信号特性,通过时延点信息获取算法得到多径信道的时延点信息,并在改进的信道估计算法中利用此信息,最大程度地抑制噪声。仿真结果表明,与现有的基于DFT的LS改进算法相比,本算法可进一步提高估计精度,在低信噪比条件下性能更好。     

基于ML的多径信道下直扩信号PN码和信道的联合盲估计

针对非协作通信下多径信道直接序列扩频信号伪随机(PN,Pseudorandom)码的估计难题,本文在分析信号二阶统计特性的基础上,提出了一种基于最大似然(ML,Maximum Likelihood)的PN码和多径信道联合盲估计的方法.该方法首先建立PN码和信道序列的最大似然数学模型,然后通过交替转换数学模型和使用迭代最小二乘投影(ILSP,Iterative Least Square Projection)算法实现PN码和多径信道的联合估计.为了进一步降低算法复杂度和避免矩阵求逆,本文给出了算法的自适应求解方式.此外,针对低信噪比下信道估计误差引起PN码的估计精度下降的问题,本文提出了一种基于迭代总体最小二乘投影的改进算法.所提算法不受PN码码型限制,并通过仿真实验验证了算法的有效性.     

基于最大范数准则与矩阵特征分解的PN码估计方法

针对直扩信号伪随机序列(PN码)的估计问题,在基于协方差矩阵特征分解算法的基础上,利用最大范数准则加以改进,提出了基于最大范数准则与矩阵特征分解的伪码序列估计方法,并对其进行了理论分析和实验仿真.仿真结果表明,该算法能适用于低信噪比情况,并且与直接特征分解方法相比,估计性能更好.     

基于快速OPAST算法的直扩信号PN码序列估计

在直接序列扩频(DSSS)通信对抗系统中,伪码(PN)序列估计是一个重要的研究课题.针对在某些情况下权值向量不收敛的问题,提出了一种基于快速正交投影逼近子空间跟踪(OPAST)算法和滑动窗技术的直扩信号PN码序列估计算法,对非同步接收DSSS信号按照宽窗口分段,利用快速OPAST算法提取主特征向量,滑动窗技术实现码同步.该算法迭代权值向量具有正交性以及良好的收敛性,同时解决了常见相位模糊问题.算法具有较低复杂度,数据存储量少,易于硬件实现与实时处理.仿真结果表明,在-10 dB的较低信噪比背景环境中,该快速OPAST算法可以正确有效地估计出PN码序列.     

基于联合特征空间投影的SAR图像域杂波抑制

杂波抑制是实现地面慢速目标检测(GMTI,Ground Moving Target Indication)的前提条件.本文研究基于高分辨合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)图像在杂波起伏时地面动目标检测问题.利用沿航迹(along-track)多幅SAR图像的相关性,提出一种基于广义特征分解的联合噪声子空间投影杂波相消算法.理论分析和仿真结果表明该算法在一定程度上能够有效抑制杂波内部起伏,并且对SAR图像配准误差具有稳健性.     

无源雷达GSM信号模糊函数研究

以基于GSM的无源雷达系统为背景 ,研究了GSM信号的模糊函数 ,特别是针对GSM信号的调制特点 ,采用MSK代替GMSK调制的近似分析方法得到了一种时延和频移向模糊函数的解析表达式 ,为现有GSM信号作为雷达信号在目标检测、参数估计和杂波抑制等方面提供了一定的理论参考     

Robust Frame Synchronization for Chinese DTTB System

Digital terrestrial multimedia/television broadcasting (DTMB), which is the recently released Chinese digital television terrestrial broadcasting (DTTB) standard, uses guard intervals padded with known pseudo-noise (PN) sequences for multi-carrier or single-carrier block transmission. Well designed synchronization algorithms are a prerequisite for achieving high-quality multimedia transmission. In this paper, a novel frame synchronization technique, which is robust to carrier frequency offset (CFO), is proposed for DTMB systems. This technique is derived through segmenting the local PN sequence into M contiguous blocks and performing multiple cross-correlations with the received signal. The metric for peak detection is defined as the non-coherent summation of the M cross-correlation magnitude outputs. Moreover, a low-complexity frame synchronizer based on segment-based full correlation for PN420 mode in DTMB system is proposed. It is shown through computer simulation that the proposed techniques generally outperform the conventional ones when CFO occurs, over both AWGN and frequency-selective fading channels. For a DTMB system using PN420 mode, the maximal allowed CFO to keep system still working normally of our proposed schemes are more than 3 times larger than that of the conventional method.     

基于OFDM信号的外辐射源雷达杂波信道估计

基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号调制特性的外辐射源雷达杂波信道状态信息估计方法,针对OFDM外辐射源雷达探测存在的问题,提出了基于信号特性的处理方法。针对该体制雷达中纯净的直达波信号获取问题,提出基于模糊函数的方法提取导频的周期信息,从而得到导频的位置信息,然后,利用导频信息得到杂波信道脉冲响应信息估计。相比常规的处理方法,文中方法能够在参考信号包含多径时得到正确的杂波信道状态信息。     

基于奇异值分解的直扩信号伪码序列及信息序列盲估计方法

针对非合作扩频通信中直扩信号伪码序列的盲估计问题,在已知码片速率和伪码周期的前提下,该文提出一种基于奇异值分解的直扩信号伪码序列及信息序列的盲估计方法。该方法对接收信号构成的观测矩阵进行奇异值分解,通过左奇异向量实现伪码序列估计的盲估计。同时,通过右奇异向量可以在信号序列未同步和伪码序列未知的情况下实现信息序列的盲估计。仿真实验结果表明该算法具有精确度高、稳定性高、计算量小和观测时间短等优点。     

基于主辅通道联合处理的无源雷达同频干扰抑制方法研究

基于民用通信信号的无源雷达由于其辐射源分布密集,主通道与参考通道容易同时受同频辐射源干扰,严重影响检测效果。针对上述问题,该文提出了一种加入同频干扰抑制的信号处理流程。改进流程首先对所有通道接收信号联合处理,使用多通道盲反卷积算法估计各个辐射源直达波,再利用各通道主辐射源信号能量占比差异识别主辐射源直达波作为参考信号,然后对主通道中各辐射源杂波信号进行对消,最后用主辐射源直达波与对消剩余信号进行互模糊运算,完成目标检测。改进流程可以在不改变现有系统硬件条件的情况下有效抑制同频干扰,提升对消比,降低互模糊函数底噪,减少漏警。仿真分析与实测数据验证说明了该方法的正确性和有效性。      

A Robust and Adaptive Carrier Recovery Method for Chinese DTTB Receiver

This paper presents a robust and adaptive carrier recovery method for Chinese digital terrestrial television broadcasting (DTTB) system in which pilot signal and pseudonoise (PN) sequence are adopted to help carrier recovery. The conventional methods utilize pilot or PN sequence respectively. In this paper, we try to combine the advantage of each method together and propose a well designed state machine to control system state automatically. Moreover, as for using PN sequence, a fine PN tracking state is introduced to ensure the robustness of the proposed method. Software simulations show that the proposed method can provide large acquisition range, short acquisition time and small tracking jitter in severely distorted static and dynamic channels. Lab tests and field trials also prove its good performance in real propagation environments.     

外辐射源雷达系统中的自适应旁瓣相消及其ADSP-TS101s实现

基于外辐射源的雷达系统中可以使用自适应天线旁瓣相消技术以消除直达波和多径杂波的影响。以外辐射源雷达信号处理系统为基础,首先讨论了自适应天线旁瓣相消的原理,结合实时信号处理机的设计,给出了一种基于ADSPTS101sTigerSHARCDSP平台实现自适应天线旁瓣相消的硬件设计方案和软件实现流程。外场实验数据给出的处理结果说明本文方案是有效的。     

基于GSM的被动雷达系统信号处理技术研究

目前利用非合作辐射源的被动雷达系统得到了前所未有的重视。论述了一种基于第二代手机信号(GSM)的被动雷达定位方法,详细地分析了GSM信号特征。重点研究了系统的关键技术之一直达波抑制,提出一种开环式直达波自适应对消方法——扩展关联法(ECA)应用于GSM被动雷达系统,并与传统的抑制方法做了比较,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

Robust CFO Acquisition in PN‐Padded OFDM Systems

As an alternative to the traditional pilot‐aided orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), the time‐domain pseudonoise (PN)‐padded OFDM provides a higher spectral efficiency. However, the carrier frequency offset (CFO) attenuates peaks of the conventional PN correlation output, which limits the CFO estimation range of the OFDM synchronizer. An improved correlation is proposed in this letter to remove the CFO‐induced amplitude attenuation of correlation peaks. For a synchronizer adopting the designed correlator, a larger range of CFO acquisition is obtained through using wider correlation windows with a smaller interval between them. The proposed method of CFO acquisition is verified in a digital terrestrial multimedia broadcast receiver, in which the synchronizer is able to acquire CFOs up to ±320 kHz in the DVB‐T F1 channel. Furthermore, the acquisition range can be expanded in more favorable channels.     

SCM-OFDM系统中一种新型的盲频偏估计方法

该文提出了一种用于重叠码调制-正交频分复用(SCM-OFDM)系统中基于信号检测的频偏估计方法。这种估计方法首先利用SCM迭代检测器输出的判决符号重构接收信号,再利用最小均方误差准则对频偏进行估计。该方法不需要额外的训练序列或导频符号,是一种高效的盲频偏估计方法。此外,该文还提出了一种改进的频偏估计方法。在改进的方法中,接收机将频偏估计与信号检测进行联合迭代;这样在每一次迭代过程中,信号检测和频偏估计都需要执行一次,并且接收机在信号检测时可以利用上一次得到的频偏估计值进行频偏补偿。仿真结果表明,该文提出的基于信号检测的频偏估计方法能够高效并准确地估计出SCM-OFDM系统的频偏。