Clover-2000短波通信协议信号检测技术

如何快速检测具有特定协议的信号是无线电频谱监测领域的重要任务之一。针对短波频谱监测中的Clover-2000协议信号的宽带检测问题,提出了基于频谱模板匹配和瞬时谱自相关判别的Clover-2000协议信号检测技术,通过预先建立Clover-2000协议信号频谱模板,逐点滑动求最大保持谱与频谱模板的相关系数,构造检验统计量实现该协议信号的初步检测。之后针对模板匹配方法无法区分Clover-2000与2GALE信号的问题,应用瞬时谱自相关判别的方法,进一步区分Clover-2000与2GALE信号。最后通过仿真试验验证了算法的有效性。     

基于卡尔曼滤波的接收信号强度指示差值定位算法

针对频谱监测系统中被监测信号无法控制并且没有任何先验知识,只能通过对信号被动监测,即接收与处理信号来估计信号源位置的要求,该文提出一种基于接收信号强度指示差值(RSSID)的定位算法,并利用卡尔曼滤波提高其定位精度。该文将两监测站之间的RSSID转换成信号源到两监测站的距离之比,根据距离之比构造定位方程矩阵,进而利用最小二乘法求取信号源位置。仿真结果表明：所提算法比经典RSSI定位算法性能更优,降低了环境因素对定位精度的影响,并且能更好地满足参数较少的定位服务需求,可以有效地应用于频谱监测系统中。同时,卡尔曼滤波可以有效改善系统的定位精度,达到预期的定位效果。

     

多进制正交扩频系统的灵巧干扰

短波第三代自动链路建立(3G-ALE)系统中的突发波形采用多进制正交扩频调制,所使用的扩频码为Walsh码。经扩频处理的信号频谱被展宽,但能量在频谱上的分布仍相对集中于部分特定的频点。系统通过对扩频信号叠加扰码的方法将信号能量分散在整个信号带宽内。针对3G-ALE系统的这一特点,提出了解扩相关器输出干扰分量最大化的干扰准则,设计了基于扰码同步的灵巧干扰信号。仿真结果表明,灵巧干扰与常规干扰相比有更为卓越的干扰性能。     

基于DSP的微波光子信号监测系统的设计

射频信号的监测具有广泛的应用前景，文章提出了一种基于DSP的微波光子射频信号监测系统。该系统由前端微波光子信号接收部分和后端信号处理部分组成，射频信号经光学下变频处理得到中频信号，经过ADC模数转换后在DSP上应用快速傅里叶变换(FFT)算法完成对接收信号的频谱分析。实验测试结果表明，该系统可以完成对射频信号的监测，频率测量误差小于0.25 MHz,动态范围为55 dB,灵敏度为-30 dBm。此外，为了进一步验证，应用天线进行手机信号的接收实现了对手机信号通信频段的实时监测。     

短波110A信号检测分析方法研究

短波通信中110A信号应用广泛,研究110A信号的检测识别方法对短波无线电频谱监测具有重要意义。针对传统基于直接相关的检测识别算法在接收信号存在较大频偏时失效的问题,采用了相位差分相关的方法检测110 A信号,该算法通过相位差分抑制频偏,在接收信号中存在较大频偏时仍具有较好的检测性能。推导了传统相关检测算法与提出的相位差分算法检测统计量之间的关系,通过数值试验验证了算法的有效性。     

宽带压缩感知信号源个数估计算法

基于压缩感知的信号采集系统是目前宽带信号采集的重要发展方向,将其应用于通信侦查或频谱监测等宽带接收任务时,接收信号实际是处于宽带范围内的多个时域重叠的窄带信号,此时多分量压缩感知信号中的信源个数是后续信号处理的关键。本文针对调制信号在双频率平面具有稀疏性和可区分性,提出一种基于重构稀疏循环谱特征的信源个数估计算法。算法以重构误差的变化率作为迭代终止条件,应用改进的正交匹配追踪算法重构混合信号的循环谱,并应用循环谱的对称性实现信源个数估计。仿真表明,算法在-12dB条件下,信源个数估计准确率可以达到99%。      

基于LSTM神经网络的频谱感知算法

在频谱感知中经典的能量检测算法在低信噪比时检测性能较低且门限难以估计,基于机器学习的感知算法受限于检验统计量的构造会造成接收信号原有结构信息的丢失。针对这些问题,本文提出一种基于LSTM神经网络的频谱感知方法,首先利用接收信号序列作为神经网络的输入特征向量,然后使用LSTM神经网络进行训练得到分类器,最后使用训练好的模型实现频谱感知。该方法无需估计检测门限值,也无需构造特征向量,仿真结果表明,所提算法在采样点和次级用户更少的情况下仍优于对比算法。      

一种新的单音信号快速识别算法

基于单音信号重构的识别算法是无线电频谱监测中比较常用的识别方法,针对该算法存在运算量较大、实时性差的问题,提出了一种新的单音信号快速识别算法。基于单音信号重构的识别算法是先利用两次FFT(Fast Fourier Transform)构建出单音信号模板,再通过计算单音模板与目标信号之间的相关系数,来分类识别出单音信号。而新方法推导出只做一次FFT却等价于2次FFT的相关模板匹配识别的快速计算方法,新算法相比已有算法的运算量减少近一半,识别性能与已有算法一致。仿真试验证明了新方法的可行性和有效性。     

基于盲源分离的短波频谱管理监测研究

常规无线电频谱监测中,对同频段频谱相互重叠的混合信号缺乏有效的监测手段,盲源分离能在不需要已知源信号和传播信道的情况下,实现对接收混合信号的分离,得到纯净的源信号,是实现监测这种混合信号的有效方法,所以考虑将盲源分离应用到频谱管理监测中。介绍了盲源分离的基本概念,对短波频谱管理监测的盲源分离算法进行了分析,着重对该技术在电磁频谱管理监测中的应用进行了仿真,为频谱管理监测提供了技术支持。     

基于独立分量分析的短波同频信号盲分离算法

盲分离能在未知源信号和传播信道的情况下,实现对接收到的混合信号的分离,是应对短波监测过程中由于同频信号混合而无法分辨这一困难的有效途径。本文介绍了两种基于独立分量分析的盲分离算法,分别进行了理论分析与仿真,验证了算法的有效性,将其应用到日常短波监测工作中,可以为频谱管理监测提供技术支持。