慢跳跳频信号的时差估计方法

针对慢跳速跳频信号跳带宽、采样率高数据量大的特点,提出了各跳部分数据拼接的跳频信号快速时差估计方法。同时,针对跳频信号的互相关函数存在周期副峰容易导致错误模糊估计的问题,利用先验信息或单跳信号的时差估计值作为引导值,将最终时差估计的搜索范围限定在一个周期以内,避免模糊估计的产生,有效地提高了跳频信号的时差估计 精度。仿真结果表明:在信噪比大于8 dB 时,提出的跳频信号时差估计方法能精确地估计时差,并且有效抑制周期副峰的影响。     

跳频信号互模糊函数相参积累时差和速度差估计方法

在运动多站定位场景下，宽带跳频通信信号的载频跳变会产生变化的多普勒频移，因此无法直接利用跳频信号的多个不同脉冲估计多普勒频率差，若仅估计单个跳频脉冲的时频差，则精度低而无法满足定位要求。针对此问题，提出了一种基于互模糊函数相参积累的宽带跳频信号时差和多普勒速度差估计方法。首先将宽带跳频信号的多普勒效应差建模为多普勒速度差，从而无需对多普勒频差进行估计，避免载频跳变对多普勒效应差估计造成影响，并建立了时变时差的时差和速度差信号模型。然后对各单跳信号的互模糊函数进行相位补偿以实现相位对齐，通过对相参积累后的互模糊函数进行时差和速度差的二维峰值搜索，可以得到多跳频脉冲信号初始时刻时差和速度差的相参估计结果。最后以Link16数据链信号为例对算法进行了仿真实验，验证了算法的正确性与精度优势。     

基于示向图分割投影的短波跳频信号检测算法

针对短波信道中跳频信号检测的问题,提出一种利用K-Means聚类对示向图进行分割,并通过图像处理方法来实现对跳频信号检测的算法。采用测向速度快的相关干涉仪测向方法完成宽带信号的示向图生成,然后基于K-Means聚类对示向图进行分割,经过形态学滤波进行预处理后,利用灰度图像处理中的边界投影算法对跳频信号检测。此算法在能检测出跳频信号的同时能粗估计跳频信号的基本参数。仿真结果及性能分析表明,该算法能有效地克服信号带宽内复杂的电磁环境,能有效检测出跳频信号,计算复杂度较低,易于工程实现。      

对脉间跳频、频率捷变信号的双通道高精度测向技术研究

利用脉间跳频、频率捷变信号的脉间频率不同等特性,提出了一种对脉间跳频、频率捷变信号的双通道高精度测向算法。该算法相对于传统的多基线干涉仪测向系统,大大减少了设备的成本,仅仅通过2个通道便可完成高精度测向。     

一种适用于复杂电磁环境下的跳频信号快速检测方法

针对复杂电磁环境下跳频信号检测的实际需求,根据跳频信号的特征,充分利用已有的信号时频分析技术和宽带测向技术,提出一种快速跳频信号检测方法。先利用一种新的自适应门限去噪方法。对海量复杂数据进行预处理,较好地消除了噪声的影响;然后利用改进的数据流聚类算法,对信号进行“来波方位一幅度”聚类,实现了不同跳频信号的分选。实验结果表明,该方法能够有效地检测出跳频信号。具有很强的实效性。     

窄带跳频信号的无模糊时差估计算法

针对跳频信号的高精度时差估计问题,分析了跳频信号相关函数的模糊特性,提出了基于多跳相干积累的跳频信号时差估计方法.多跳相关函数中存在周期副峰,将导致时差估计出现周期模糊,提出了两种消除模糊的方法——单跳时差平均法与相关函数包络拟合法.两种方法获得的时差粗值可以确定在相关主峰附近小范围精确搜索的搜索区间,在此区间内进行时差估计可以消除周期模糊.单跳时差平均法通过对单跳时差估计进行非相干平均获得时差粗值.相关函数包络拟合法通过搜索到的多个周期峰值,进行包络拟合获得时差粗值.仿真表明,两种算法性能明显优于常规的互模糊函数法,均能降低无模糊时差估计对相关输出信噪比的要求,提高无模糊时差估计所要求的频率间隔.相关函数包络拟合法性能更优,但运算量更大.     

基于相参积累的宽带跳频信号时差和速度差联合估计方法

运动多站无源定位场景下,宽带跳频通信信号载频跳变会产生变化的多普勒频移,从而导致无法直接估计多脉冲跳频观测信号的多普勒频差,而单跳信号的时频差估计精度又不能满足定位要求。针对该问题,本文提出了一种跳频信号多脉冲相参积累的时差和多普勒速度差联合估计算法。首先对宽带跳频观测信号建立时差-多普勒速度差模型,然后对脉冲对的频域共轭积补偿相位后累加求和,最后通过代价函数的二维峰值搜索求得跳频信号时差和多普勒速度差估计值。仿真结果表明,本文所提方法相比于单跳方法和多脉冲非相参积累方法,估计精度提升显著且在中高信噪比条件下能够贴近CRLB,验证了所提方法的正确性与精度优势。     

基于信息典型相关分析的时差测向

测向是电子战系统的一个重要组成部分,测向精度直接对信号分选、识别、定位、干扰决策等都产生较大的影响。时差测向的准确度和灵敏度都相对较高,在无源测向中具有广阔的应用前景。针对时差测向抗干扰性能差和噪声影响的问题,首先提出了一种基于信息典型相关分析的盲源分离算法,在辐射源信号先验信息未知时分离天线阵接收的混合信号;然后将分离后的信号进行相关分析获得时差的估计,用以改进时差估计和测向性能,并对这种新的测向算法进行了分析。仿真实验表明,基于信息典范相关分析盲源分离算法的时差测向能够取得比常规时差测向更稳定、准确的结果。      

基于TDOA的短基线测向精度分析与仿真

根据TDOA短基线测向原理,分析了影响其测向精度的因素,包括基线长度、基线长度测量误差、时差测量值和时差测量精度,并进一步研究了不同时差测量法下,影响时差测量精度的因素。在此基础上,对各因素造成的测向精度变化大小进行了仿真研究,得出提高短基线测向方法测向精度的结论,指出该测向方法的适用范围。     

高速宽带通信信号测向处理模块的设计与实现

针对紧凑型的宽带高速通信信号侦察测向应用需求,对相关干涉仪测向处理模块进行合理的采样率设计和算法优化,利用FPGA运算能力强的特点,在有限的硬件资源中实现了60MHz带宽的准实时测向处理,对提高侦察跳频等低截获概率信号的效能有重要意义.     

基于时差辨识的机翼模型光纤冲击定位方法

针对机翼结构低速冲击载荷定位需求,提出了 一种基于时差辨识的冲击载荷定位方法。首先采 用Teager能量算子处理冲击响应信号,以提升响应信号时间分辨能力;在此基础上,给出了 基于时差二分原理的冲击区 域定位方法以及基于时差曲线拟合的冲击坐标计算方法。构建基于机翼模型的分布式光 纤监测系统,分别实现针 对冲击载荷的区域定位与精确坐标预测。试验结果表明:在长为120 cm的大展弦比机翼模型上随机选取5个测试点进 行低速冲击定位识别,实现了所有冲击测试点的区域辨识,正确率高达100%;坐标定位的平 均误差为8.4cm。本文方法 仅利用5个光纤布拉格光栅(FBG)传感器和低采样率FBG信号采集系统能够有效地实 现冲击载荷位置辨识,具有监测网络简洁、辨识快速和实用性强等特点。     

基于混沌吸引子重构和Low-rank聚类的跳频信号电台分选

辐射源无调制信息的暂态信号能够表征辐射源发射机的无意调制特性,对该暂态信号分析可实现辐射源识别。而跳频电台在开机以及频率转换瞬间,都存在一个无信息传送的暂态调整时间,该暂态调整瞬间,电台发射的信号是无调制信息的非线性、非平稳和非高斯信号。该暂态时间序列可反映跳频电台的器件特性,同时该序列往往呈现复杂的混沌特性。因此,借鉴混沌时间序列分析的思想,同时利用暂态信号的Low-rank特性,该文提出了一种基于暂态信号混沌吸引子重构和Low-rank聚类的跳频信号电台分选算法。实验测试表明:跳频电台的暂态信号时间序列属于混沌时间序列,同时实测多跳频信号的电台分选结果证明了Low-rank聚类算法在跳频电台分选上的可行性。     

一种无源探测与跟踪雷达时差接收机

较详细分析了无源探测与跟踪雷达时差接收机的主要性能指标对时差测量精度的影响,提出了一种自适应门限测量法,并给出了一种基于航管二次雷达信号的窄带时差接收机的方案设计。     

适用于教学的跳频通信系统仿真设计

跳频通信因其具有码分多址、抗定额干扰、抗截获和频谱资源共享等优点而应用广泛。根据跳频通信系统的基本工作原理,使用Simulink设计和实现了适用于教学的跳频系统仿真模型,利用该仿真模型对跳频信号进行了仿真和分析,并在此基础上构建了跳频技术在蓝牙通信中的应用仿真模型。该仿真模型使学生对抽象的跳频概念和原理理解起来具体化、形象化和可视化,并对跳频无线通信系统及其在蓝牙中的应用有一个完整的认识。     

基于短时哈特莱变换的跳频信号时频分析

根据哈特莱变换对于实信号频谱分析的高效性,本文针对跳频信号的非平稳性特征,给出了短时哈特莱变换定义,推导出短时哈特莱变换的递推计算式,并在分析短时哈特莱变换与短时傅立叶变换关系的基础上,应用短时哈特莱变换对跳频信号进行了时频分析。计算机仿真结果表明,该方法能够有效地跟踪频率随时间快速跳变的跳频信号。     

一种基于STFT的跳频参数估计新方法

针对STFT在进行跳频信号参数估计时,时间分辨率和频率分辨率存在固有矛盾这一问题,通过分析窗函数对跳频信号STFT变换后时频谱图的影响,提出了一种基于STFT的跳频参数估计方法。该方法直接利用窗函数参数提取跳频参数,避免了时频谱图对参数估计精度的影响。通过不断改变窗函数起始时刻及窗函数宽度,寻找时频聚集性最好的时频谱图,确定目标窗函数参数。仿真结果表明,该方法实现了跳频参数的有效估计。     

超短波跳频信号源的实现

简单介绍了跳频信号源的组成框图和工作原理。重点对该信号源为实现快速跳频所采用的控制方式、高速综合器、快速变频、软件控制技术,以及为实现宽频带、高隔离度、高平坦度和低杂散等指标所采取的措施进行了详解,对如何利用Gold码产生不同的跳频图案以及跳频图案在信号源中的作用进行了必要的说明。最后对所测得的技术指标进行了较为详细的列述,对设备所具备的诸多特点进行了介绍。     

卫星跳频调制解调器同步设计

研究了基于DSP实现的卫星跳频调制解调器的实现方案,介绍了系统的基本组成结构和调制解调原理,着重探讨了解调的同步算法的选取。卫星跳频通信的同步包括频率估计、位同步和跳频同步等多方面。首先讨论了频率同步,针对卫星通信频差较大的特点,采用了两个阶段的前馈式频率同步,分别完成对频差的粗略估计和精确估计,并对其同步性能做出了具体分析。位同步选用了数字锁相环法以忍受小的剩余频差。最后简单介绍了基于跳频同步的跳频信号的拼接。     

基于时频特征的跳频信号调制识别

跳频信号在抗干扰方面具有良好的性能。准确识别跳频信号的调制方式,能够为判断敌我目标属性、干扰敌方信号等军事信息战提供有力支撑,但国内外对于跳频信号的调制识别仍存在很大空缺。本文提出一种基于时频特征的跳频信号调制识别方法,通过平滑伪魏格纳-维利分布(SPWVD)时频变换获取不同调制类型的跳频信号时频图像,将时频图像送入卷积神经网络(CNN)中进行特征提取及分类识别。仿真实验证明,本文CNN在低信噪比下取得了较好的识别效果。     

基于中频存储和并行DSP的短波跳频侦察

介绍了采用中频信号存储和DSP并行处理技术的试验平台和基于该试验平台的短波跳频信号侦察方法,不但能够实现常规定频信号的搜索截获和分析测量,同时可对跳频、突发等短持续信号截获和识别。能快速截获50跳/s的跳频信号并获取其完备的频率集,测频精度优于50Hz。