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窄带干扰环境高动态双二进制偏移载波信号捕获

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北京邮电大学学报 2023年第1期46卷 50-56页

作者：张天骐方竹王雪怡汪锐重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对窄带干扰环境下高动态双二进制偏移载波信号捕获困难的问题,提出奇异值分解结合最小描述长度准则以及离散多项式相位变换,部分匹配滤波器和分数阶傅里叶变换加频谱校正的捕获算法。首先,利用奇异值分解将含窄带干扰的信号分为信号... 详细信息

针对窄带干扰环境下高动态双二进制偏移载波信号捕获困难的问题,提出奇异值分解结合最小描述长度准则以及离散多项式相位变换,部分匹配滤波器和分数阶傅里叶变换加频谱校正的捕获算法。首先,利用奇异值分解将含窄带干扰的信号分为信号子空间和干扰子空间,利用最小描述长度准则确定目标信号和干扰信号的界限,完成干扰抑制;然后,使用定阶算法确定信号动态阶数并完成降阶;最后,完成仅含一阶多普勒变化率信号的捕获。仿真结果表明,所提算法在较好地保留原始信号特征的同时自适应完成干扰精确抑制,且性能稳定。此外,所提捕获算法在相同条件下与未校正相比,捕获概率有约2 dB的增益。

关键词：窄带干扰奇异值分解最小描述长度准则分数阶傅里叶变换比值校正

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窄带干扰信号对北斗三号B2信号质量的影响

系统工程与电子技术 2022年第7期44卷 2286-2292页

作者：王鹏博贺成艳杨倩倩佟文华中国科学院国家授时中心陕西西安710600 中国科学院大学微电子学院北京101408 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京101408

北斗三号全球卫星导航系统正式开通,面对空间电磁环境日趋复杂,地面接收信号功率微弱等问题,强干扰下的B2新信号,对信号质量提出新的挑战及更高的要求。对此,建立了B2信号及窄带干扰信号模型,仿真分析窄带干扰信号在不同中频、带宽、干... 详细信息

北斗三号全球卫星导航系统正式开通,面对空间电磁环境日趋复杂,地面接收信号功率微弱等问题,强干扰下的B2新信号,对信号质量提出新的挑战及更高的要求。对此,建立了B2信号及窄带干扰信号模型,仿真分析窄带干扰信号在不同中频、带宽、干信比条件下对信号功率谱偏差、相关损耗、S曲线过零点偏差的影响,并用实测信号进行验证。研究结果表明,窄带干扰信号参数变化对信号质量影响较大,干扰环境恶劣时,信号质量明显变差,导致伪距测量误差较大,影响用户定位精度。研究成果可为干扰监测评估及信号质量评估提供参考依据。

关键词：北斗三号全球卫星导航系统窄带干扰信号质量干信比

基于自适应陷波滤波的列车卫星定位窄带干扰防护

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铁道学报 2022年第5期44卷 49-59页

作者：刘江李健聪蔡伯根王剑程君北京交通大学电子信息工程学院北京100044 北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 北京交通大学智慧高铁系统前沿科学中心北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081

复杂电磁环境下基于卫星导航的列车定位所面临的安全威胁是新型智能铁路系统亟需关注的重要问题。针对卫星定位中常见的窄带干扰信号,提出一种基于自适应陷波滤波的干扰防护方法。该方法利用奇异值分解进行干扰特征提取,运用离线干扰样... 详细信息

复杂电磁环境下基于卫星导航的列车定位所面临的安全威胁是新型智能铁路系统亟需关注的重要问题。针对卫星定位中常见的窄带干扰信号,提出一种基于自适应陷波滤波的干扰防护方法。该方法利用奇异值分解进行干扰特征提取,运用离线干扰样本集进行回归分析,建立干扰特征值与陷波滤波器极点结构因子之间的关系模型,由此在动态定位过程中自适应调整陷波滤波器参数并用于干扰作用的主动抑制。基于连续波、调幅、窄带高斯白噪声三类典型窄带干扰信号场景的测试结果表明,本文提出的方法能够根据干扰特征动态调整陷波滤波器参数;与未实施干扰防护处理及固定参数陷波滤波防护方案相比,在不同干扰强度水平下能够实现更优的卫星捕获能力,定位误差及其标准差相对无干扰防护情况分别降低25.15%和24.12%;在干扰强度较高情况下,干扰抑制效果及定位可用性保障能力更为显著。该方法对于卫星定位用于新型智能铁路系统主动抵御外部干扰入侵具有明确意义。

关键词：卫星导航列车定位窄带干扰自适应陷波滤波奇异值分解

窄带干扰条件下含有未知载频的直扩信号的伪码序列估计

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电子与信息学报 2015年第7期37卷 1556-1561页

作者：沈斌王建新南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094

为了解决窄带干扰条件下含有未知载频的直扩信号的伪码序列的估计问题,该文在已知码片速率和伪码周期的前提下,提出一种结合矩阵特征分解和线性调频Z变换的伪码序列盲估计算法。该方法对接收信号分段获得观察向量,并对观察向量的相关矩... 详细信息

为了解决窄带干扰条件下含有未知载频的直扩信号的伪码序列的估计问题,该文在已知码片速率和伪码周期的前提下,提出一种结合矩阵特征分解和线性调频Z变换的伪码序列盲估计算法。该方法对接收信号分段获得观察向量,并对观察向量的相关矩阵进行特征分解,最后应用改进的最小描述长度(MDL)准则和线性调频Z变换(CZT)对特征向量进行处理,可以估计出窄带干扰信号,同时还可以估计出信号的载频和伪码序列。仿真实验给出了不同干扰信号和不同伪码序列长度时算法的性能曲线,理论分析和仿真结果都表明了该方法能有效地工作在较低的信噪比下。

关键词：扩频通信直接序列扩频信号伪码序列盲估计窄带干扰未知载频特征分解

基于Hankel矩阵和奇异值分解的局部放电窄带干扰抑制方法

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电网技术 2020年第7期44卷 2762-2769页

作者：徐永干姜杰唐昆明张太勤罗建谢敏输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044 重庆新世纪电气有限公司重庆市沙坪坝区400030 四川大学电气信息学院四川省成都市610065

针对高压设备局部放电信号的周期性窄带干扰抑制问题,提出一种基于Hankel矩阵和奇异值分解的窄带干扰抑制方法。首先,通过染噪局部放电信号采样序列构造Hankel矩阵,作为轨迹矩阵,并对其做奇异值分解;研究窄带干扰奇异值分解的规律,并在... 详细信息

针对高压设备局部放电信号的周期性窄带干扰抑制问题,提出一种基于Hankel矩阵和奇异值分解的窄带干扰抑制方法。首先,通过染噪局部放电信号采样序列构造Hankel矩阵,作为轨迹矩阵,并对其做奇异值分解;研究窄带干扰奇异值分解的规律,并在该规律的基础上利用奇异熵增量和K均值算法找出窄带干扰对应的奇异值,对窄带干扰进行重构;得到窄带干扰后,从染噪信号中将其除去,获得只含有白噪声的局放(partial discharge,PD)信号。对染噪局部放电仿真信号、实测信号进行窄带干扰抑制,并与改进FFT阈值法、小波降噪的结果进行对比分析。结果表明:该方法对窄带干扰的抑制效果更好,波形相似度更高。

关键词：局部放电窄带干扰 Hankel矩阵奇异值分解 K均值算法

基于改进SVD算法的局部放电窄带干扰抑制方法

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高电压技术 2021年第2期47卷 705-713页

作者：饶显杰周凯汪先进李明志黄永禄谢敏四川大学电气工程学院成都610065 国网重庆市电力公司万州供电分公司重庆404100 国网四川省电力公司技能培训中心成都611133 国网江苏省电力有限公司无锡供电公司无锡214000

为了解决阈值法和传统奇异值分解(singularvaluedecomposition,SVD)方法在局部放电(partialdischarge,PD)周期性窄带干扰抑制过程中存在的窄带干扰抑制不干净和PD波形畸变的现象,提出了一种带引导信号的SVD算法进行PD信号的窄带干扰抑... 详细信息

为了解决阈值法和传统奇异值分解(singularvaluedecomposition,SVD)方法在局部放电(partialdischarge,PD)周期性窄带干扰抑制过程中存在的窄带干扰抑制不干净和PD波形畸变的现象,提出了一种带引导信号的SVD算法进行PD信号的窄带干扰抑制。首先结合PD混合信号快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)功率谱的特点,引入经典阈值用于判断窄带干扰数,并提出利用3谱线插值对窄带干扰频率进行精确估计;然后构造引导信号加入PD混合信号中,使得窄带干扰的奇异值和PD信号的奇异值便于分离,从而完成PD混合信号的窄带干扰抑制。仿真及实测结果表明,该方法可以有效地抑制周期性窄带干扰并能还原出原始的PD脉冲波形,同时通过和传统SVD方法和FFT阈值滤波对比说明了该方法的去噪效果更明显。

关键词：局部放电窄带干扰 FFT功率谱引导信号奇异值分解

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面向OFDM系统的高精度窄带干扰抑制算法

西安交通大学学报 2019年第8期53卷 114-120,128页

作者：胡旭东张成文刘玉涛史军王彬哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150000 通信网信息传输与分发技术重点实验室石家庄050000

针对窄带干扰(NBI)的频谱泄漏导致正交频分复用(OFDM)系统误比特率性能下降的问题,提出一种适于OFDM系统的高精度的减小频谱泄漏的频域窄带干扰抑制算法。首先,利用傅里叶变换(FFT)推导出NBI频率的分数因子与NBI频谱泄漏的定量关系,得... 详细信息

针对窄带干扰(NBI)的频谱泄漏导致正交频分复用(OFDM)系统误比特率性能下降的问题,提出一种适于OFDM系统的高精度的减小频谱泄漏的频域窄带干扰抑制算法。首先,利用傅里叶变换(FFT)推导出NBI频率的分数因子与NBI频谱泄漏的定量关系,得出当分数因子小于0.005时NBI频谱泄漏小于总能量0.01%的结论;其次,在时域将接收信号与频率搬移矩阵相乘实现干扰对齐,在频域将对齐的干扰信号置零完成干扰抑制,且证明了残留的频谱泄漏仅与分数因子估计误差有关而与分数因子无关;最后,基于FFT粗定位的NBI频谱范围,利用Chirp-Z变换对该范围的频谱进行细化,得到估计误差小于0.005且分布均匀的高精度的分数因子估计值。仿真结果表明,所提算法对OFDM系统误比特率性能的改进与陷波干扰抑制算法接近,且实时性更好;在分数因子为0.5、误比特率为10-4时,所提算法、陷波干扰抑制算法及查表干扰抑制算法所需的信噪比分别为4.5、4.5及6 dB。

关键词：正交频分复用窄带干扰频谱泄漏干扰频率估计 Chirp-Z变换干扰对齐

抑制局部放电信号中周期性窄带干扰的子空间重构方法

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电力自动化设备 2017年第7期37卷 178-183页

作者：张宇辉段伟润李天云东北电力大学电气工程学院国网天津市电力公司

为有效提取局部放电信号,提出一种基于子空间重构的窄带干扰抑制方法。对局部放电信号数据形成的HANKEL矩阵进行奇异值分解,将信号划分为窄带干扰子空间和局部放电信号子空间。利用子空间数据重构窄带干扰波形,然后与原始数据相减,得到... 详细信息

为有效提取局部放电信号,提出一种基于子空间重构的窄带干扰抑制方法。对局部放电信号数据形成的HANKEL矩阵进行奇异值分解,将信号划分为窄带干扰子空间和局部放电信号子空间。利用子空间数据重构窄带干扰波形,然后与原始数据相减,得到抑制干扰后的局部放电信号。该方法能在保证局部放电信号失真较小的同时有效去除窄带干扰,抗随机干扰能力较强。仿真和实测信号的处理结果验证了其有效性。

关键词：局部放电窄带干扰子空间重构奇异值分解 HANKEL矩阵

窄带干扰下自组织网络通信中自适应非线性滤波方法研究

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科学技术与工程 2018年第2期18卷 99-104页

作者：吴军英王新颖常永娟孙思思国网河北省电力公司信息通信分公司石家庄050000 华北电力大学保定071000

针对传统滤波方法抗干扰能力差、收敛性低的弊端,提出一种新的窄带干扰下自组织网络通信中自适应非线性滤波方法。介绍了MLMS方法,给出滤波器结构。采用非线性函数对估计误差信号施行相关处理,通过MLMS法对抽头系数进行更新。为了降低... 详细信息

针对传统滤波方法抗干扰能力差、收敛性低的弊端,提出一种新的窄带干扰下自组织网络通信中自适应非线性滤波方法。介绍了MLMS方法,给出滤波器结构。采用非线性函数对估计误差信号施行相关处理,通过MLMS法对抽头系数进行更新。为了降低信号干扰样本的干扰,利用非线性函数对其进行修正,给出新的抽头系数更新方程。根据正弦干扰对白高斯噪声信号进行描述,获取最佳抽头系数。通过输出信噪比和输入信噪比的比值对所提方法抵御窄带干扰的性能进行评价。将所提方法应用于窄带干扰自组织网络通信中,结果表明,所提方法抑制干扰能力强、收敛性能高、得到的信号效果好。

关键词：窄带干扰网络通信自适应滤波方法