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短时突发信号解调算法研究

短时突发信号解调算法研究

作者：梁聪解放军信息工程大学

学位级别：硕士

由于短时突发信号具备良好的自适应性、较强的抗截获能力和较高的保密性,该类信号在军事和民用领域均取得了越来越广泛的应用,因此对短时突发信号的接收技术进行研究具有重大的理论意义和实用价值。本文针对短时突发信号的解调算法进行... 详细信息

由于短时突发信号具备良好的自适应性、较强的抗截获能力和较高的保密性,该类信号在军事和民用领域均取得了越来越广泛的应用,因此对短时突发信号的接收技术进行研究具有重大的理论意义和实用价值。本文针对短时突发信号的解调算法进行了研究,主要内容包括信号检测技术、定时同步技术和载波同步技术等,论文主要工作与贡献如下: 1、在详细分析了现有短时信号检测算法的基础上,提出了一种新的短时突发信号检测算法——双窗双谱检测算法,解决了低信噪比条件下时域检测算法性能不佳的问题,结合实际某短时突发信号的特点,设计了一种适合短时突发信号的检测方案并予以实现。 2、用非数据辅助前向估计算法实现了载波频偏和相偏估计。通过分析最大似然频偏估计算法与样本自相关函数的特征,提出了一种相关Tretter频偏估计算法,该算法在低信噪比条件下有良好的估计性能;针对最大似然频偏估计算法估计范围窄的问题,提出了一种基于两步一估思想的宽范围L&R算法,该算法在保持良好性能的基础上扩大了频偏估计范围,并从多方面对经典算法和改进算法的性能做了分析和仿真验证。 3、从非合作接收的角度研究了适合短时突发信号的定时误差估计算法,通过分析实际某短时突发信号,给出了相应的定时误差估计算法,设计了基于项目平台的定时同步结构,验证了算法的可行性。 4、结合项目平台,研究介绍了GPU技术的特点,设计了基于该平台的信号处理结构;给出了短时突发信号的解调流程,对实际短时突发信号完成了解调处理。

关键词：短时突发信号信号检测定时同步载波同步前向估计频偏估计盲解调非数据辅助 GPU

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短时突发信号的检测及指纹识别技术研究

短时突发信号的检测及指纹识别技术研究

作者：张海楠国防科技大学

学位级别：硕士

短时突发信号具有较强的抗截获性和保密性,在民用领域和军事领域得到了广泛的关注与应用,特别是在复杂的电磁对抗环境下表现出了其难以检测与识别的优势。本文针对短突发信号的检测与识别做了相关的研究,具体内容包括信号的检测、预处... 详细信息

短时突发信号具有较强的抗截获性和保密性,在民用领域和军事领域得到了广泛的关注与应用,特别是在复杂的电磁对抗环境下表现出了其难以检测与识别的优势。本文针对短突发信号的检测与识别做了相关的研究,具体内容包括信号的检测、预处理、细微特征提取以及分类识别,论文的主要工作与贡献如下:(1)在对信号的预处理方面,研究了常用的插值算法,采用了三次样条插值算法对信号进行插值计算,以满足后续细微特征提取对过采样倍数的要求。(2)介绍了目前主要的信号存在性检测方法,采用基于前导序列的最大似然暂态检测算法,精确估计突发信号暂态过程的起止时刻。(3)分别提出了基于发射机暂态畸变和稳态畸变的细微特征提取算法:在暂态畸变特征提取中,建立暂态瞬时幅度畸变模型和暂态瞬时相位畸变模型,完成对信号暂态过程中瞬时幅度和瞬时相位的畸变特征的准确提取;在稳态畸变特征提取中,主要完成对信号稳态过程中调制畸变特征的准确提取。(4)在特征分类识别中,介绍了支持向量机相关概念,采用了基于支持向量机的分类算法,主要针对已知身份数据样本的细微特征完成目标分类器的训练学习,然后利用已训练好的分类器实现对未知属性信息的信号细微特征的分类识别。

关键词：短时突发信号信号检测细微特征支持向量机

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短时突发信号侦察技术研究

短时突发信号侦察技术研究

作者：张浩电子科技大学

学位级别：硕士

短时突发信号具有较强的抗截获能力与保密性,在军事领域和民用领域得到了越来越多的应用与关注,特别是在复杂的电磁对抗环境中显示了其难以检测与难以识别的优势,因此对于短时突发信号的侦查技术研究也显得尤为迫切。本文针对短时突发... 详细信息

短时突发信号具有较强的抗截获能力与保密性,在军事领域和民用领域得到了越来越多的应用与关注,特别是在复杂的电磁对抗环境中显示了其难以检测与难以识别的优势,因此对于短时突发信号的侦查技术研究也显得尤为迫切。本文针对短时突发信号的相关侦察技术做了研究,具体内容包括信号检测、信噪比估计以及调制识别技术,论文的主要工作与贡献如下:1、在理想或“准理想”的背景下,介绍了CUSUM算法与GLR算法两种序贯检测算法实现对突发信号的检测;在完全没有信号统计信息的背景下,首次引用基于重要性拟合的非参数方法实现了全盲信号的检测。2、介绍了传统的基于最大似然的信噪比估计算法。针对短时突发信号持续时间较短的特点,引用近年来最大似然估计最新发展理论,使用仿射修正的最大似然估计实现信噪比估计,新的估计技术能够实现短数据情况下的准确估计。3、介绍了传统的最大似然调制识别技术,针对传统最大似然调制识别技术运算复杂度大的缺点,修正了传统的调制识别算法,使运算复杂度减小一半。针对传统算法对信号参数不稳健的缺点,介绍了基于幅度的最大似然识别算法,进一步地提出了一种新的基于高斯混合模型的最大似然调制识别算法,建立了一种更加稳健的星座图模型,通过实验仿真证明了该算法能够有效地实现在突发信号背景下的信号识别。

关键词：短时突发信号信号检测信噪比估计调制识别最大似然高斯混合模型

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一种面向短时突发信号的高精度同步方案设计

电子科技 2022年第5期35卷 66-73页

作者：万嘉骏岳春生孙红胜代江涛战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450000

针对短时突发通信存在捕获时间长、算法复杂度高、资源开销大等问题,文中设计了一种高精度同步方案。该方案自定义收发双方帧结构,采用独特码差分匹配算法实现信号检测和帧同步,并采用基于导频累积量的前向估计算法实现频偏估计和校正... 详细信息

针对短时突发通信存在捕获时间长、算法复杂度高、资源开销大等问题,文中设计了一种高精度同步方案。该方案自定义收发双方帧结构,采用独特码差分匹配算法实现信号检测和帧同步,并采用基于导频累积量的前向估计算法实现频偏估计和校正。为兼顾频偏估计精度和算法复杂度,对独特码采用滑动相关算法实现初始相位捕获,使系统结构紧凑,更加适合FPGA硬件实现。理论分析和软件仿真表明,该方案在低信噪比和高动态范围条件下具有较好的接收性能,频率估计精度能够达到符号速率的万分之一。文中同时进行了硬件协同仿真与验证,并给出了相应的仿真波形。

关键词：短时突发信号独特码导频前向估计 Gardner算法信号检测载波同步符号同步

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短波衰落信道下短时突发信号的检测技术研究

舰船电子工程 2019年第10期39卷 200-203页

作者：樊锦涛满欣高金龙李思瑞海军工程大学武汉430030 92664部队大连116000

针对短波衰落信道下的短时突发信号检测问题,论文先给出了衰落信道下的信号模型,然后研究了基于时域的自相关检测算法和基于变换域的谱熵法,并分析了信噪比和容错机制对两种算法检测性能的影响。通过对比分析其优缺点,最终给出了合理的... 详细信息

针对短波衰落信道下的短时突发信号检测问题,论文先给出了衰落信道下的信号模型,然后研究了基于时域的自相关检测算法和基于变换域的谱熵法,并分析了信噪比和容错机制对两种算法检测性能的影响。通过对比分析其优缺点,最终给出了合理的使用策略。

关键词：短波衰落信道短时突发信号检测

一种适用于短时突发π/4-DQPSK信号的盲均衡算法

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电视技术 2015年第15期39卷 97-100页

作者：晏碧云李迟生王玉皞南昌大学信息工程学院江西南昌330031

针对短时突发信号符号数太少,直接均衡无法收敛以及MCMA盲均衡算法无法纠正π/4-DQPSK信号相位旋转的问题,在基于π/4-DQPSK信号的MMMA盲均衡算法的公式的推导上,提出了一种基于"数据重用"的MMMA盲均衡算法。计算机仿真表明,只需较少的... 详细信息

针对短时突发信号符号数太少,直接均衡无法收敛以及MCMA盲均衡算法无法纠正π/4-DQPSK信号相位旋转的问题,在基于π/4-DQPSK信号的MMMA盲均衡算法的公式的推导上,提出了一种基于"数据重用"的MMMA盲均衡算法。计算机仿真表明,只需较少的π/4-DQPSK符号,在不明显增加计算复杂度的情况下,基于"数据重用"的MMMA算法相对于CMA、MCMA算法不仅纠正了相位旋转的问题,且收敛速度更快、收敛误差更小、星座图更加聚拢,有一定的工程实用价值。

关键词：短时突发信号盲均衡 π/4-DQPSK MMMA 数据重用

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短波低截获概率通信信号的检测与调制识别

短波低截获概率通信信号的检测与调制识别

作者：王辉解放军信息工程大学

学位级别：硕士

近年来，短波通信技术的快速发展和新通信体制的应用，给非合作通信带来了机遇和挑战。对于非合作通信而言，其主要任务是截获信号、方位测定、识别和最终获取信号的通信内容。随着短波电磁环境的日益密集、复杂，低截获概率信号的广泛... 详细信息

近年来，短波通信技术的快速发展和新通信体制的应用，给非合作通信带来了机遇和挑战。对于非合作通信而言，其主要任务是截获信号、方位测定、识别和最终获取信号的通信内容。随着短波电磁环境的日益密集、复杂，低截获概率信号的广泛应用，如何快速、完整地检测低截获概率信号并识别出调制方式，是对其进行后续处理的基础，也是当前面临的问题。因此本文研究了短波低截获概率信号的盲检测和调制识别问题，主要内容和创新如下： 1、针对短波信道，首先分析了短波信道的特性及其多径衰落模型。然后针对跳频信号接收条件，研究了宽带数字接收技术，并讨论了宽带接收条件下的短波复杂电磁环境，最后给出了宽带信号检测的自适应门限，为后续研究奠定基础。 2、针对短时突发信号检测实时性的问题，研究了信号检测的时域算法。从简化运算量的角度，采用计算量简单的Kolmogorov检测统计量，实现了低复杂度的突发信号检测;从提高检测性能的角度，通过改进相关算法来提高信噪比，提高了低信噪比下突发信号的检测性能;从恒虚警门限的角度，利用分形盒维数的特点，解决了噪声方差变化时门限选取鲁棒性的问题。通过仿真和复杂度对比，分析了各算法的优缺点及适用场合。最后针对突发信号精确提取问题，给出了起止点评价指标，通过利用小波分解重构算法提高了信号起止点检测精度，仿真验证了算法的有效性。 3、研究了短波复杂电磁环境下跳频信号盲检测问题。首先给出了跳频信号的数学模型及技术指标。然后通过改进的自项窗法，对时频分析方法进行了改进，并利用定频消除、二值化、形态学滤波和聚类分析等算法对时频图进行处理，完成了对跳频信号的盲检测，实际信号测试证明了算法的可行性。针对基于时频图算法虚警率和漏警率高的缺点，引入示向信息，提出了基于示向图的跳频信号盲检测算法。该算法基于相关干涉仪测向形成的示向图，通过聚类分割示向图区分干扰信号之后，采用边界投影算法完成对跳频信号的盲检测。该算法能有效地避免基于时频图算法的缺点，仿真验证了算法的可行性。 4、研究了在短波多径衰落信道和非理想接收两种条件下，突发信号和跳频信号常见调制方式的识别分类问题。针对现有多载波检测算法的缺点，在多径衰落信道下对多载波信号和单载波信号的循环自相关进行分析，通过对搜索范围的改进，利用循环自相关截面上谱峰信息来完成多载波信号的检测，仿真验证了算法的可行性和抗多径衰落性能。针对现有单载波识别分类算法的缺点，分析推导了在多径衰落信道下各种单载波信号一阶、二阶和四阶的循环统计特征，并利用CAFR检测算法中的检测量，通过5层树形判决对常见的模拟和数字信号进行识别分类，仿真分析验证了算法的可行性、抗多径衰落性能和非理想接收条件下性能的鲁棒性。

关键词：短波信道信号检测调制识别短时突发信号跳频信号

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一种快速捕获短时突发直扩序列的方法

无线电工程 2004年第7期34卷 24-24,52,55页

作者：张桂华王缚鹏西安电子科技大学中国电子科技集团公司第54研究所

提出了一种快速捕获直接扩频序列的方法,采用中频积累和视频积累相结合、等待式伪码级联相关计算的技术,较好地解决了短时突发伪随机码的快速捕获问题。

关键词：直接序列扩频级联数字相关短时突发信号中频积累视频积累扩频通信