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计算机科学 2019年第6期46卷 118-123页

作者：赵鹏蒋宇中翟琦李春腾海军工程大学电子工程学院

极/超低频信道噪声脉冲因接收机前端暂态效应而钝化,导致常规时域幅度门限检测器的性能出现退化。针对该问题,文中提出了一种基于局部方差域变换(Local Variance Domain Transforming,LVDT)恒虚警率顺序统计分析(OS-CFAR)的检测算法。同... 详细信息

极/超低频信道噪声脉冲因接收机前端暂态效应而钝化,导致常规时域幅度门限检测器的性能出现退化。针对该问题,文中提出了一种基于局部方差域变换(Local Variance Domain Transforming,LVDT)恒虚警率顺序统计分析(OS-CFAR)的检测算法。同时,针对fcme(Forward Consecutive Mean Excision)算法在迭代计算背景噪声时可能存在的发散问题,提出了一种基于均值二分搜索(Binary Searching Method by Mean,BSMM)的改进方法,BSMM无需初始集假设以及排序过程,因而具有更好的鲁棒性和更高的计算效率。仿真结果表明,与常规fcme算法相比,在不损失背景噪声估计精度的条件下,所提BSMM的计算时间平均缩短2个数量级以上,所提信道噪声检测算法优于局部最优非线性检测算法。

关键词：极/超低频通信信道噪声检测背景噪声估计 fcme算法均值二分

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机载超短波抗窄带干扰技术研究

机载超短波抗窄带干扰技术研究

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作者：余昆郑州大学

学位级别：硕士

随着通信技术的发展,电子对抗、电磁干扰使本就复杂的军事战场电磁环境进一步恶化,给机载航空通信带来了巨大挑战。机载航空通信系统通常采用直接序列扩频通信系统,也称直扩系统。机载通信系统具有抑制弱窄带干扰的能力,这种能力的大小... 详细信息

随着通信技术的发展,电子对抗、电磁干扰使本就复杂的军事战场电磁环境进一步恶化,给机载航空通信带来了巨大挑战。机载航空通信系统通常采用直接序列扩频通信系统,也称直扩系统。机载通信系统具有抑制弱窄带干扰的能力,这种能力的大小通常与直扩通信系统的处理增益成正比。但是,在实际应用中,直扩系统的处理增益受到一定限制,不可能做得很高。因此,在应对强窄带干扰信号时,仅仅依靠系统自身的抗干扰能力是远远不够的。为使系统获得较好的抗干扰能力,需要借助一定的干扰抑制技术。针对传统的窄带干扰抑制技术,本文进行了算法优化,降低了算法复杂度,提高了抗干扰能力。主要研究内容如下:针对传统能限因子识别算法需要先验知识的问题,本文提出了改进型的能限因子识别算法。首先对接收信号频谱进行分段,并求出每一分段的能量值;然后选取能量值最小的分段,并与分段数相乘,得到扩频信号的能量估计值;最后根据该估计值求取能限因子,并通过该能限因子与门限值的比较大小情况,判别窄带干扰的存在性与否。实验表明,在没有先验知识的情况下,改进型算法能够准确地识别出窄带干扰信号。针对传统fcme算法在求取门限值时运算量过大的问题,本文提出了分段检测的方法来求取门限值。首先对谱线进行分段,比较得出每一分段谱线最大值,并求出这些最大值集合中的最小值;然后将该最小值与门限系数相乘得到初始门限值,并将该值与剩余谱线相比较,从而更新门限集合;最后通过重复迭代运算,求取频谱的门限值。实验表明,在保障所求门限值准确性的情况下,分段检测算法较fcme算法能显著降低算法的复杂度。针对双门限干扰抑制算法无法适应大范围动态变化信噪比环境的问题,本文提出了基于三门限的干扰抑制算法。首先根据频谱均值及门限系数,求出高中低三个门限值,并利用低门限值对信号进行分簇;然后通过比较簇中频点数与窄带干扰的频点数,判定信噪比的强弱;最后针对不同强弱的信噪比分别采用不同门限值加以抑制处理。实验表明,采用三门限的干扰抑制算法能够使系统适应大范围动态变化信噪比环境。

关键词：直接序列扩频窄带干扰抑制 fcme算法分段检测三门限

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卫星移动通信系统的干扰检测与规避技术研究

卫星移动通信系统的干扰检测与规避技术研究

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作者：李芳国防科技大学

学位级别：硕士

卫星通信系统是现代无线通信的重要组成部分,相比地面移动通信、光纤有线通信等通信方式,具有通信距离远、覆盖区域大、可多址联接、用户容量大、机动灵活等特点,广泛应用于军事和民用通信中。然而,卫星通信链路具有开放性,容易遭受各... 详细信息

卫星通信系统是现代无线通信的重要组成部分,相比地面移动通信、光纤有线通信等通信方式,具有通信距离远、覆盖区域大、可多址联接、用户容量大、机动灵活等特点,广泛应用于军事和民用通信中。然而,卫星通信链路具有开放性,容易遭受各种各样的干扰,使整个通信系统性能受到严重影响。特别是针对卫星上行链路,地面有意或无意干扰将可能致使整个卫星通信系统性能骤降。因此,为了保证卫星通信系统的正常工作,抗干扰技术的研究显得至关重要。而干扰检测和规避技术作为认知抗干扰的重要手段,是本文的重点研究方向。首先,从干扰方式、干扰策略等方面分析当前卫星移动通信系统的干扰现状,并对典型的单音、多音、频带干扰进行数学建模。接着,深度剖析了能量检测算法、匹配滤波检测算法、循环自相关检测算法等典型干扰检测算法,并分析了其优缺点,最后对强化学习的基础知识进行简要介绍。然后,为了检测卫星通信频谱范围内的干扰频点位置,介绍了四种基于频域的干扰检测算法,从理论上和仿真结果分析了四种算法的性能及其优缺点。其中,前向连续均值去除算法（fcme,Forward Consecutive Mean Excision）、双门限fcme算法（DTfcme,Double Threshold Forward Consecutive Mean Excision）检测性能好,适用范围广,但是算法复杂度高;连续均值去除算法（CME,Consecutive Mean Excision）和改进fcme算法复杂度低,但是不适用于卫星载荷的宽带干扰检测。故提出了一种基于差分幅值的fcme算法（Diff fcme,Differential Forward Consecutive Mean Excision）,该算法通过接收信号频谱包络的最大差分值来寻找无干扰频段,然后利用无干扰频段计算初始阈值,代替原fcme的排序算法,从而降低了算法的复杂度。仿真结果表明,所提Diff fcme算法不但复杂度降低,而且能检测宽带干扰并保持良好的性能。接着,针对扫频干扰、贪婪随机策略干扰、跟随式干扰、随机干扰四种典型干扰场景,提出基于强化学习的干扰规避算法。针对现有基于Q学习的干扰规避算法存在收敛速度慢,难以适应动态变化的干扰场景等问题,本文提出一种基于赢或学习快速策略爬山（Wo LF-PHC,Win or Learn Fast Policy Hill-Climbing）学习方法的干扰规避方案。该方案联合考虑通信信道接入和发射功率控制,采用可变的学习率更新策略,从而实现快速获取最优干扰规避策略的目的。仿真结果表明,在不同干扰模式下,所提的Wo LF-PHC算法的抗干扰性能、收敛速度均优于传统的随机选择方法和Q学习算法,并对干扰检测信息具有一定的鲁棒性。最后,基于GNURadio软件平台和Hackrfone硬件平台实时采集的数据,搭建了干扰检测与识别可视化演示系统,再利用Py Qt5工具包建立干扰规避图形用户界面,使干扰规避的学习过程可视化。

关键词：干扰检测 fcme算法干扰规避强化学习卫星移动通信

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干扰信号检测技术研究

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信息通信 2018年第6期31卷 28-31页

作者：李奇徐慨杨海亮海军工程大学电子工程学院湖北武汉430033

现代无线通信系统容易受到各种干扰,要想对一个通信系统的抗干扰性能进行研究,首先要对干扰信号进行准确的检测。文章对现代通信系统可能面临的各种干扰进行了研究,分析了不同干扰信号的特点及其对通信系统所造成的影响。在此基础上研... 详细信息

现代无线通信系统容易受到各种干扰,要想对一个通信系统的抗干扰性能进行研究,首先要对干扰信号进行准确的检测。文章对现代通信系统可能面临的各种干扰进行了研究,分析了不同干扰信号的特点及其对通信系统所造成的影响。在此基础上研究了基于时域及频域的能量检测算法、连续均值消除(CME)算法、前向连续均值消除(fcme)算法、以及双门限干扰检测算法在干扰信号检测中的应用,分析比较了各种算法的特点,为下一步采取有效的抗干扰措施打下基础。

关键词：干扰检测能量检测 CME算法 fcme算法双门限算法

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