跳频信号的欠定盲源分离

针对跳频信号的欠定盲源分离,为了解决现有的时频域方法中算法计算量大、信号存在畸变、恢复精度不高的问题,提出了一种基于滤波的跳频信号欠定盲分离算法. 该算法首先根据估计到的源信号载频设计带通滤波器,利用这些滤波器对观察信号进行滤波,得到只包含某一个源信号的观测信号分量,使原分离问题分为数个时域上稀疏的欠定盲分离问题,然后对各个分量在时域上分别应用欠定盲源分离算法估计每跳数据. 通过仿真对比发现,所提的滤波法得到的跳频信号更精确,信干比比时频域方法大4dB;同时所提算法处理的数据量小,计算复杂度低.     

基于独立分量分析的混叠跳频信号分离算法

为解决混叠跳频信号的分离问题,在深入研究独立分量分析（ICA：Independent Component Analysis）理论基础上,结合跳频通信的特点,提出了基于独立分量分析的混叠跳频信号分离算法,实现了对混叠跳频信号的盲分离。该算法将基于负熵最大化的FastlCA算法应用到混叠跳频信号分离中。通过仿真实验表明,该算法能成功地排除乘性噪声干扰,完成对混叠跳频信号的分离。虽然分离信号的幅度、相位等参数较源信号发生了变化,但并不影响后续工作。这一过程在未知任何先验参数的条件下完成,并取得了较好的分离效果,为跳频通信信号的分离工作提供了新思路。     

基于训练序列的跳频通信下变频参考ICA抗干扰方法

针对跳频通信盲分离抗干扰过程中采样率高、需要额外信号提取单元的难题,通过对跳频通信系统进行下变频处理,提出一种基于训练序列的参考ICA抗干扰方法。首先构建跳频通信盲分离的下变频处理模型;然后通过引入训练序列作为参考信号,利用参考独立分量分析算法,从导频下变频混合信号中获得期望信号的分离向量;最后基于此分离向量,从业务下变频混合信号中直接提取出期望信号。不仅降低了系统的采样率,而且节省了信号识别与分选的工作开销,同时由于滤除了部分带外干扰和噪声,改善了分离效果。仿真结果表明：新算法的误码率性能与Baseband JADE、Baseband Fast ICA相当,相比于RF JADE、RF Fast ICA算法及RF ICAR算法,新算法具有更好的分离效果,可明显改善跳频通信在强干扰下的误码率性能。     

改进对称共生矩阵的跳频信号盲提取方法

针对短波跳频信号盲检测中的去背景噪声和定频干扰问题,结合信号时频分析与共生矩阵阈值法,提出了一种基于噪声稀疏对称共生矩阵的跳频提取算法.首先对共生矩阵改进,定义了频率、时间方向上的噪声稀疏对称共生矩阵.然后根据频率稀疏共生矩阵估计背景噪声阈值,进而根据阈值从时间稀疏共生矩阵中提取跳频信号.仿真表明,该算法能实现低信噪比下跳频信号的盲提取,背景噪声阈值估计更为准确、稳定,跳频信号的提取效果好,且算法简单、运算量小,易于工程实现.     

直扩通信中基于小波变换的跳频干扰抑制方法

跳频信号是一类时频分布不连续的信号。针对直扩通信中的跳频干扰,使用Morlet小波变换,准确估计出跳频干扰的跳变时刻和频率,并通过频域自适应陷波算法对干扰进行抑制。不仅克服了STFT和WVD在对跳频干扰参数估计时的不足,而且不需要任何先验知识,实现了基于小波变换的跳频干扰参数盲估计。计算机仿真表明,该算法可以在较大干信比范围内有效抑制跳频干扰。     

基于二次灰度形态学滤波的跳频信号盲检测

短波复杂电磁环境增加了跳频检测难度,现有图像处理类盲检测法大都需要先预设门限进行二值化,但理想门限较为困难且二值图像忽略了跳频的灰度形态特征,因此针对灰度时频图运用形态学滤波,给出了基于二次灰度形态学滤波的检测算法。首先对时频图频率分量进行灰度形态学滤波,滤除大部分尖锐噪声分量和扫频干扰信号;然后将频率分量去均值,降低定频干扰信号的灰度级,同时保留跳频形态特征;最后对时频图时间分量进行改进顶帽变换,提取跳频信号的二值时频图完成检测。仿真表明,算法能有效克服噪声和干扰信号影响,在大于-10dB时提取较为完整的跳频图案,且算法简单、易于工程实现,为短波跳频信号的盲检测提供了一个新的解决方案。     

基于时频特征检测的网络入侵信号盲源分离算法

网络入侵信号是一种非平稳随机信号,传统的检测算法难以有效提取信号的冲激响应特征,盲分离性能不好,故提出了一种基于时频分析和干扰滤波匹配的网络入侵信号盲源分离算法.采用时频特征检测方法进行信号的盲源分离处理,构建网络入侵信号时频分析处理模型,使用WVD时频分布结合Hough变换进行时频分析,设计盲分离滤波器实现对入侵信号的检测滤波,提取三阶统计量、四阶统计量及高阶谱作为信号的时频特征,估计信号的瞬时频率,得到入侵信号的盲源参数估计结果,基于时频特征检测实现对信号的盲源分离改进.仿真结果表明,采用该算法进行网络入侵信号的盲源分离和检测,准确检测概率较高,实现了对入侵信号的盲源分离和准确拦截.     

一种跳频信号网台分选方法

跳频信号的网台分选是电子战领域的一个传统难题。该文提出了一种跳频信号网台分选方法,首先采用独立分量分析算法FastICA初步分离混合信号,再利用短时傅立叶变换和图像处理技术对信号进行进一步处理,使之达到完全分离,最后估计出各电台跳频信号的跳周期、跳变时刻、跳变时间和跳频频率等参数,实现跳频信号网台分选。采用该方法对实际采集到的由两个跳频电台混合的信号进行仿真,结果表明,跳频信号网台分选效果良好,且快速可靠有效。     

一种基于图像分割和模板匹配的短波跳频信号盲检测算法

提出了一种基于图像分割和模板匹配的短波跳频信号盲检测算法。该算法将实际跳频信号的STFT（Short Time Fourier Transform）时频谱图当做一幅图像,利用图像分割手段分离背景噪声,并通过模板匹配来实现跳频信号的检测。实验结果表明该算法能够有效克服实际短波信道中复杂的背景噪声,计算复杂度低,易于工程实现。     

基于时频特征的卷积神经网络跳频调制识别

针对人工设计特征表征能力不足,提取难度大的问题,提出基于卷积神经网络（CNN）的跳频信号调制方式识别系统. 该系统通过训练学习跳频信号时频图特征,将调制方式识别问题转化为图像识别问题. 采用组合时频变换方法对跳频信号进行时频变换得到二维时频图;经过自适应维纳滤波算法滤除背景噪声,提高系统抗噪性;采用连通域检测和双线性插值算法提取跳频信号每跳时频图,对时频图大小进行重置调整;将已处理的时频图输入到设计的11层卷积神经网络中进行训练学习,通过在输出层增加Softmax分类器,实现跳频调制方式分类识别. 仿真结果表明,该系统在信噪比为–4 dB条件下,对跳频信号BPSK、QPSK、8PSK、SDPSK、QASK、16QAM、32QAM和GMSK共8种调制方式的平均识别率达到92.54%.     

基于PCI Express总线的数据处理与传输卡的设计与实现

针对软件无线电系统中数据实时处理和高速传输的需要,使用Virtex5 SX50TFPGA设计了PCI Express接口电路,并设计实现了FPGA和DSP组合的数据处理与传输卡。该卡将经过光纤传输后的前端数据送入FPGA内缓存,由FPGA和DSP联合实现对大量数据的处理,通过PCI Express接口将处理结果实时传输给微机,具有可重复编程和配置功能。     

基于PCI2040的PCI信号处理卡的设计

介绍了一种利用PCI2040芯片开发PCI信号处理卡的硬件及驱动实现方案。该方案利用PCI2040完成主控程序对DSP处理芯片的控制,实现各种通信调制样式。实践证明该方案设计合理,可以满足各种调制样式参数的可编程性。     

跳频信号的时频分析新方法

根据跳频信号的特点,提出了一种基于信号分解的时频分析方法。该方法先将多分量跳频信号通过带通滤波变成多个单分量信号,再将每个分量的WVD线性叠加得到新的时频分布。理论分析和仿真结果表明,这种新的时频分析方法能够有效抑制跳频信号的交叉项干扰,与现有的方法相比,具有更高的时频分辨率,更适合于跳频信号的时频分析和参数估计。     

基于时频分析的跳频盲抗干扰技术研究

盲抗干扰技术是一种利用盲源分离技术应对不可预知干扰的方法.在分析跳频盲分离抗干扰的技术文献的基础上,研究了基于时频分析的跳频盲分离抗干扰技术的性能.仿真结果表明,基于时频分析的盲抗干扰技术具有较好的抗非平稳干扰信号性能.     

基于DSP的变电所高频扰动信号采集卡的设计

针对采集变电所高频扰动信号的需要,介绍了一种由DSP芯片TMS320VC5509和8位并行高速A/D转换芯片TLC5510组成的高速数据采集卡.经过实测,该卡的数据采集速度可达20 Ms/ps.利用该数据采集卡,可以采集高频扰动信号并存储采集到的数据.     

一种组合时频分布在跳频信号参数估计中的应用

为了有效分析跳频信号并估计其参数,根据跳频信号的特点,提出了一种基于频率分解的组合时频分布．这种新的时频分布先将多分量跳频信号通过带通滤波变成多个单分量信号,再将每个分量的Wigner-Ville分布线性叠加．理论分析和仿真结果表明,这种新的组合时频分布能够有效抑制跳频信号的交叉项干扰．与现有的方法相比,具有更高的时频分辨率,更适合于跳频信号的时频分析和参数估计．     

基于DSP双通道高速数据采集卡的设计

针对采集高频扰动信号的需要,介绍了一种由DSP芯片TMS320VC5509和两片8位并行高速A/D转换芯片TLC5510组成的双通道高速数据采集卡.经过实测,该卡的的数据采集速度可以达到20MSPS.利用该数据采集卡,可以采集高频扰动信号并存储采集到的数据.     

基于压缩采样的宽带跳频信号盲检测算法

为了在非协作情况下,达到对宽带跳频信号进行实时检测的目的,提出一种基于压缩采样值数字特征的盲检测算法.首先分析了不同先验假设条件下压缩采样值的期望和方差,然后讨论了利用这些不同数字特征对高斯白噪声中的跳频信号进行检测的方法.仿真结果显示,该算法能在Eb/N0大于8dB时对高斯白噪声中的跳频信号进行有效的检测.该算法相对于传统基于奈奎斯特采样值的检测算法,运算复杂度低,实时性较好.     

数字跳频通信设备关键技术的研究与实现

使用OMAP5912实现G723．1语音编解码，经过信道编解码，以及ARM与DSP的相互通信，实现了数字跳频手持设备．描述了该实现过程，以及所涉及的跳频通信理论、信道编码理论和语音编码技术、与设备所使用的TIOMAP嵌入式系统平台、射频模块、语音编解码芯片的软硬件环境．     

认知异步跳频通信系统同步方案研究

提出了一种认知异步跳频通信系统同步方案．通过采用两套可选的跳频图案,在当前发射跳期间,认知下一跳两个频点的状况,自适应选择下一跳频点进行信息传输,进一步提高了异步跳频通信系统的抗干扰能力;仿真结果表明,在同步概率大于95％时,新方案将用户容量提高了5倍多; 通过引入循环前缀,实现了接收机跳频图案的自适应识别,并解决了跳频信号位同步信息不易提取的难题; 最后还给出了异步跳频通信系统和认知异步跳频通信系统的同步性能分析．