共信道重叠多信号的分离识别

通信侦察面临越来越密集复杂的信号环境，共信道多信号的问题已经变得难以避免。特别是单信道多个时频重叠信号的分选和识别问题，在通信对抗中具有重要的研究意义和应用价值。本文综述了针对这一问题目前在方法上取得的研究结果和前沿发展情况，并阐述了对该问题的思考和看法。文中涉及多信号分量的可分离性和各类分离方法的基本思路，以及性能、应用和存在的问题。     

单信道多信号分量分离

提出了一种单信道多信号分量的分离方法,该方法利用能量算子对单信道的各个信号分量的瞬时频率、幅度进行估计,从而对2个或3个信号分量进行分离。仿真结果表明该方法在信噪比大于25dB时,对重叠的3个信号分量分离误差小于7.5%。     

基于循环频率特征的单信道混合通信信号的调制识别

单信道多个时频重叠的混合通信信号盲分离具有广泛的应用价值,是近年来通信信号处理研究领域的一个热点和难点,而单信道多个混叠通信信号的调制识别和信号个数的估计是实现单信道多个混叠通信信号盲分离的基础。该文通过分析数字调制信号的二阶和四阶循环累积量的循环频率特性和结构特征,提出一种基于循环频率特征的单信道混合通信信号调制识别的方法和实现算法,其主要特点是不需要已知混合信号的个数、功率、载频、符号率及定时等先验信息,对一些典型的数字调制信号(如BPSK, QPSK, OQPSK, MSK等)的随机混合,能够有效地辨识接收信号中所包含的信号个数以及每个调制信号的调制方式。利用计算机仿真实验,考察了不同条件下算法的性能,表明了其可行性和有效性。     

类傅里叶变换的多分量信号分离重构

针对多分量信号重构的问题,该文提出了一种新颖的类傅里叶变换方法,并对其基本性质进行了分析。采用该方法将频域上混叠但在时频二维频谱图上不重叠的多分量信号变换到类傅里叶变换域,使之在频谱上不产生混叠,从而达到信号分离重构的目的。与分数傅里叶域最优滤波的方法进行的对比分析说明,类傅里叶变换方法的适用范围更宽。文中对非线性的多分量调幅信号进行了仿真计算,得到了满意的结果。表明该方法在信号检测和分析方面具有应用价值。     

基于RPRG+ICCD与RANSAC的多分量多项式相位信号参数估计

多分量多项式相位信号的检测和参数估计是多项式相位信号处理的一大难点。时频分析方法能够通过时频分布表征多项式相位信号的瞬时频率,通过对提取的瞬时频率进行多项式拟合得到其系数,经过简单的变换即可获得多项式相位信号的参数。文中利用RPRG+ICCD分离多分量多项式相位信号得到各个分量的瞬时频率,再使用RANSAC进行多项式拟合,最终实现了多项式相位信号的参数估计。实验结果表明,文中提出的方法能够实现在时频域部分重叠的多分量多项式相位信号的分离和参数估计。     

非平稳信号分析的广义解析模态分解方法

现有的非平稳信号分析方法都有各自不同的缺陷,短时傅里叶变换的时频分辨率受不确定性原理的限制,希尔伯特黄变换存在端点效应和模态混叠,易导致模糊的时频分布;解析模态分解只适合分析频率恒定的多分量信号;针对包含多个时变模态、特别是频谱重叠的非平稳信号,本文提出了一种新的信号分析方法———广义解析模态分解（Generalized Analytical Mode Decomposition,GAMD）．GAMD通过广义傅里叶变换将时变频率转换为频谱可分的,采用解析模态分解对其分解,再对得到的单分量信号进行逆广义傅里叶变换即可得到原始信号的分量．因此,GAMD非常适合分析时变的非平稳信号．通过仿真信号将GAMD与短时傅里叶变换和希尔伯特黄变换等方法进行了对比,结果表明GAMD方法的分解效果更精确,时频分辨率更高．     

基于重叠变换和时频分析的自适应抗干扰算法

将时频分析和重叠变换结合,提出了一种新的直接序列扩频通信窄带干扰抑制算法,通过重叠变换将多分量信号分解成为一系列单分量信号并通过维格纳分布法确定单分量干扰的频率。在此基础上设计了一自适应滤波器抑制掉干扰。这种方法对平稳信号和非平衡信号同样适用。给出相应的计算机仿真结果,并与其它变换域算法进行了比较。     

采用MRSSA-ICA的共信道多通信信号盲分离

针对时频域部分重叠的多个跳频通信信号共信道盲分离问题,提出了一种新的共信道盲分离算法SCBSS(Single Channel Blind Source Separation)。首先,重新定义多分辨奇异谱分析(Multi-resolution Singular Spectrum Analysis,MRSSA)算法,利用其冗余性来重构伪多输入输出模型;接着引入独立分量分析算法用于提取感兴趣的独立分量。仿真结果验证了所提算法分离多个正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)调制的时频域部分重叠跳频通信信号的有效性和鲁棒性,且不需要任何先验。     

一种基于循环谱的共信道多信号调制参数估计方法

共信道多信号的调制参数估计问题已成为通信信号处理领域的一个新兴课题,在非合作通信中是调制识别、信号解调等后续处理的基础。信号经过调制、成形及采样等处理后具有循环平稳性,本文提出了一种基于循环谱和离散谱线提取的调制参数估计方法。该算法利用信号调制参数和循环频率之间的关系,通过提取信号循环谱的谱频率截面上与循环频率相对应的离散谱线,实现对时频重叠的共信道多信号中每个信号分量调制参数的精确估计,主要包括载波频率和码元速率。Matlab仿真BPSK、8QAM两种类型的混合信号结果表明该方法切实有效,可以实现载波频率相差不大时共信道多信号的调制参数估计问题,并且算法计算复杂度小、精确度高、抗噪声性能好,不受频谱重叠度的影响。      

基于模型拟合的重叠信号盲分离方法

本文提出一种多信号分离方法.方法利用多项式相位拟合估计信号相位,构建了多信号分离模型,从而把多信号分离转化为序列和信道参数估计问题,然后利用序列和信道参数估计的方法进行多个信号的幅度和相位的联合估计.利用估计得到的序列和信道参数恢复多个信号各自的相位和幅度,从而对多个信号进行分离.该方法只需利用单个信道接收,并能够对完全重叠的多个信号进行分离.仿真和实际实验证明了方法的优异性能.     

基于AD6620的中频数字化处理方法

结合CDMA定位系统的应用,实现了一种基于AD6620的数字中频处理方法,获取CDMA反向接入信道信号处理中所需的CHIP×4速率信号,分析表明,该方法对于实现CDMA定位系统具有一定的理论和工程意义.     

未知衰落信道中MPSK信号的非数据辅助载波频率估计方法

未知衰落信道中的MPSK信号的非数据辅助载波频率估计是通信参数估计中的复杂问题,目前尚缺乏有效的针对性研究成果.针对该问题,提出采用先补偿信道影响,再去调制,然后进行非衰落信道单频信号频率估计的方法.该方法比进行频率和信道冲激响应联合估计的方法简洁和高效,而且解决了联合估计中难以有效去调制的问题.通过和非衰落信道的频率...     

Effect of multipath channel models to the recovery algorithms on compressed sensing in UWB channel estimation

Multipath arrivals in an Ultra-WideBand (UWB) channel have a long time intervals between clusters and rays where the signal takes on zero or negligible values. It is precisely the signal sparsity of the impulse response of the UWB channel that is exploited in this work aiming at UWB channel estimation based on Compressed Sensing (CS). However, these multipath arrivals mainly depend on the channel environments that generate different sparse levels (low-sparse or high-sparse) of the UWB channels. According to this basis, we have analyzed the two most basic recovery algorithms, one based on linear programming Basis Pursuit (BP), another using greedy method Orthogonal Matching Pursuit (OMP), and chosen the best recovery algorithm which are suitable to the sparse level for each type of channel environment. Besides, the results of this work is an open topic for further research aimed at creating a optimal algorithm specially for application of CS based UWB systems.     

多输入多输出系统中的预编码技术研究

MIMO系统中的预编码技术,利用信道信息,使发射信号和空间信道相匹配,有效的对抗信道衰落,提高系统误码率和频谱利用效率,已成为无线通信技术的研究热点。本文首先对MIMO系统模型和容量进行了简单的介绍,然后分析了基于不同角度的预编码技术,其中主要针对基于信道预测的预编码技术的预测算法进行了研究。     

A new wideband high frequency channel simulation system

This paper provides a technical overview of a high frequency (HF) channel simulation system that is applicable to either narrowband or wideband HF channels. Although narrowband models of the HF channel have existed for many years, they are applicable only to a limited set of actual narrowband channel conditions. The need for an HF channel model that is valid for both narrow and wide bandwidths over a more extensive range of channel conditions motivated the research reported in this paper. Wideband propagation, noise, and interference models have been developed and implemented in a real-time digital simulator that utilizes state-of-the-art signal processing hardware with a throughput in excess of 1 mega samples/s. The simulator architecture has the flexibility to permit its application to future simulator designs as faster signal processing components become available. The current simulation system can be used for simulating radio channels other than HF because the propagation, noise, and interference models are implemented in software. This flexibility results in a very powerful test instrument     

复杂环境下含噪信号光对关联成像的影响研究(特邀)

关联成像是通过对测得的参考光和信号光进行关联计算来获取物体信息的新型成像技术。在复杂环境中,湍流、散射等因素会以噪声的形式影响信号光的测量。由于关联成像中信号光是以桶探测器来测量的,因此,对这种含噪信号光的处理及其在关联成像过程中的影响有必要进行系统地研究。文中系统地回顾了笔者所在课题组在上述背景下的相关研究。首先,简述了复杂环境下的关联成像模型;然后,分析了含噪信号光对二值目标和灰度目标关联成像的影响;接着,对大气信道中湍流引起的信号噪声进行了测量和分析,最后,对关联成像的应用进行了展望。     

数字信号的最佳接收

通信技术是信息战的重要组成部分,本文主要从提高接收机性能的角度,分析了如何在同样信道噪声的条件下,使得正确接收信号的概率最大,而错误接收信号的概率减到最小,即最佳接收的问题,并给出了如何在保证最佳接收的条件下,配置发送和接受滤波器,对通信技术的理论研究和实际应用都具有重要意义。     

基于宽带信号的Walsh码扩频通信

沃尔什（Ｗａｌｓｈ）码又称为沃尔什函数，它是一种正交码（序列）。作者通过在多径信道中采用宽带扩频信号舆的理论分析，说明基于宽带信号的正交Ｗａｌｓｈ码的形式及在ＣＤＭＡ系统正、反向信道中进行我直到原理及应用。     

连续相位调制信号的单通道盲分离算法研究

频谱紧凑的恒包络数字调制技术是未来数字通信的发展方向之一,而对于这类调制信号的单通道盲分离研究目前还较为少见,有效地解决连续相位调制信号的单通道盲分离问题具有较大意义。本文基于最优贝叶斯估计准则,通过重要性函数来接近系统状态的真实后验概率分布,利用改进的粒子滤波算法将连续相位调制信号的单通道盲分离问题转变为码元序列和未知参数序贯估计问题,从而实现盲分离。该算法通过对接收信号的过采样以及数据的递归调用,利用了更多的接收波形信息,有效地抑制了噪声的影响,并能克服相位连续性给算法带来的码间串扰。仿真实验以应用广泛的GMSK调制信号为例。实验结果表明,该算法明显优于标准粒子滤波算法,具有较好的符号估计性能和参数收敛性能。      

一种保密通信系统的研究

基于混沌同步的保密通信方式相比传统保密通信方式有很大的优势,发展前景光明。通常混沌同步保密通信方式用混沌掩盖来实现,需要两个信道,其中一个信道传输混沌同步信号使系统保持同步,另一路则传输用混沌信号掩盖后的保密信息。在频谱资源日益紧张的情况下,由于这种通信方式对于信道资源的利用率相对较低,因此经济效益较差。本文提出了一个新的系统,用一个信道轮动传输信息和同步信号,对系统进行了详细分析,重点研究了系统传输的时隙分配并给出了仿真验证,证明了该系统能极大地提高信道利用率,同时对该系统的实际应用作了详细分析。