基于曲线拟合的多项式相位信号参数估计

研究了多项式相位信号的参数估计问题.针对在分析高阶多项式相位信号时,维格纳-威利分布的交叉项使得时频分布图变得难以解释的问题,采用伪雏格纳-威利变换减少交叉项,并且从伪维格纳-威利分布提取出多项式相位信号的瞬时频率曲线,利用曲线拟合的方法拟合瞬时频率曲线,从而实现了多项式相位信号参数估计.对比了最小二乘曲线拟合和切比雪夫曲线拟合用于多项式相位信号参数估计的不同.最后通过仿真验证了曲线拟合用于多项式相位参数估计的有效性.     

软件无线电中数字信号调制识别系统的仿真研究

调制方式的自动识别是软件无线电中的核心技术之一.针对目前多数调制信号识别方法中,特征参数提取困难,识别过程需要设置判决门限或者进行参数训练等缺点,构建了一个新的识别系统.该系统采用多相滤波器来提取信号的同相和正交分量,并将瞬时幅度和瞬时相位作为特征参数,利用零均值归一化绝对值方差循环化的方法,来识别数字调制信号.仿真结果表明,该方法在一定信噪比下,对几种常用的数字调制信号,有较高的识别率.     

基于BP神经网络的数字调制识别方法

针对低信噪比条件下通信信号调制类型识别困难的问题,提出一种新的基于瞬时信息的数字调制识别方法。该方法采用改进的小波阈值消噪算法对信号的瞬时信息进行消噪处理,从而增大不同调制信号间特征值的差异,再采用弹性反向传播(RPROP)算法训练的BP神经网络对MASK,MFSK,MPSK,MQAM等7种调制信号进行分类识别。仿真结果表明:该算法在信噪比低至2dB时,能使所有调制信号均达到96%以上的正确识别率,极大地改善了低信噪比下的识别性能。     

一种基于抛物线预测去卷叠的LFM参数估计方法

针对受噪声污染的线性调频(LFM)信号参数估计中提取瞬时相位会发生卷叠的问题,本文提出一种快速去卷叠的LFM信号参数估计方法,该方法首先使用希尔伯特变换提取瞬时相位,再利用抛物线预测进行去卷叠处理,最后使用最小二乘对瞬时相位进行二次拟合,从而估计出LFM信号的初始频率和调频率参数。仿真结果验证了本文方法的有效性。     

基于决策理论的模拟数字混合信号调制识别

提出一种基于决策理论的模拟数字混合调制信号自动识别算法,采用基于I/Q正交双路的信号处理架构,利用扩展收敛域的CORDIC算法提取信号的瞬时幅度、瞬时相位和瞬时频率,结合软件无线电中具体的工程实现方法,修改部分识别特征参数,介绍基于判决树的识别流程。仿真结果表明,在信噪比不小于6 dB时,采用该算法的平均正确识别率在94%以上。     

低信噪比下PSK子类调制信号盲识别方法

相位调制是现代通信系统中最常用的数字调制方式之一,对其准确的分类识别是通信侦察领域中的热点和难点问题。对于这一问题可以采用时频域法、高阶累积量法、星座图法等常用方法,但是这些方法或抗噪能力差,或计算量太大,不适合工程实现。提出了一种不仅计算量小,而且可以在低信噪比下正确识别相位调制信号的方法。利用Matlab工具进行仿真,仿真结果表明,在信噪比不低于2 dB的情况下,对PSK子类调制信号的识别率可以达到93%以上。     

瞬时频率的Prony方法提取及MATLAB实现

瞬时频率是信号重要的瞬时特征参数,由于其在通信中的信号调制样式识别、电台"指纹"识别等诸多方面有着广泛的应用,故成为信号处理领域的一个研究热点.旨在有效的提取信号的瞬时频率,介绍了瞬时频率的定义、常用的瞬时频率提取方法及扩展的Prony方法的基本原理与步骤,采用Prony方法提取信号的瞬时频率,给出了算法流程和MATLAB实现的核心程序代码,对线性扫频信号和4FSK信号进行了仿真试验,与相位建模法、WVD法相比,估计的瞬时频率在低信噪比时的均方差较小,结果表明该方法可行,在低信噪比条件下有一定的优势.     

对基于决策论的数字信号调制识别方法的改进

从特征参数提取的角度对基于决策论的数字信号调制识别算法进行改进,提取五个相对简单的瞬时信息特征参数,并利用决策树方法对信号进行调制识别.改进后的算法除了识别2ask、2fsk、2psk、4ask、4fsk和4psk六种典型数字信号外,还可识别16qam,若进一步增加参数(递归零中心归一化瞬时相位绝对值的平均值),又可识别8psk.实验结果表明:改进算法的复杂度明显降低,且信号识别正确率及适用信噪比范围都有很大程度的提高.     

基于瞬时特征参数的数字调制识别算法

针对数字调制识别在低信噪比下的应用,提出一种基于瞬时特征参数的数字调制识别算法.该算法一方面利用 5 个相对简单的瞬时特征参数改善算法的复杂度,简化识别过程;另一方面,设计一种小波滤波器,对瞬时特征参数进行消噪处理,提高调制识别算法在低信噪比下的识别性能.同时,该算法只需在中频直接对信号进行识别,计算简单,易于实现.通...     

一种高阶QAM信号多普勒频率参数估计算法

为了解决高阶QAM信号载波同步中动态多普勒参数估计问题,提出一种基于调频信号相位多项式系数估计的方法。该方法针对QAM信号去调制后的信号表达式构造二次相位(QP)函数,通过估计二次项系数得到多普勒频率变化率的估计值。进一步依据最大似然准则估计一次项相位系数得到多普勒频率估计值。最后用取主值的方法进行相位估计。计算机仿真实验表明,该算法能有效应用于高阶QAM信号的动态多普勒参数估计。     

具有相位补偿的全光纤弱磁场传感仪

本传感仪可用于低频弱磁场或静态场的测量。本系统利用敷置在光纤上的磁致伸缩材料作为敏感元件,把磁场信号转变为光相位信号,然后采用具有相位补偿的全光纤Mach Zehnder干涉仪将相位调制转换为振幅调制;使用零差检测跟踪相位即可得到被测信号。本系统可探测到的最小场为10~(-9)T/m。     

一种双向同源相参微波光纤稳相传输系

在电子对抗系统、雷达系统、卫星导航和深空探测等多个领域中,微波信号经激光器调制后加载到光信号上经过光纤传输后其相位受外界环境的影响,无法实现稳相传输。首次提出了一种双向同源相参微波光纤稳相传输系统,可实现微波信号在光纤中稳相传输。该系统利用恒温晶振产生相位稳定的多路同参基准信号,一路信号用做光纤传输的相位变化识别信号,经激光器调制成光信号,然后由光分路器分出多路光参考信号与需稳相的信号进行同光纤传输;其它同参信号作为基准信号与经过光纤传输的相位识别信号进行鉴相,其中基准信号与参考信号相参,构建2种信号相参的机理,实现以相位变化为参量的鉴相系统,利用参考信号的相位变化完成对传输的宽带射频微波信号相位变化的识别。在鉴相实现过程中,采用双平衡混频器完成对参考信号相位变化实时鉴相,由单片机对参考信号相位的实时变化进行采样,实时控制可调电动延时线(VODL)进行光传输链路光程差的跟踪补偿,完成对需稳相信号和参考信号的相位主动补偿,实现宽带射频微波信号光纤稳相传输。     

偏振调制微波光子信号处理

微波光子信号处理具有带宽大、调谐性好、对电磁干扰不敏感、易于实现并行系统等优点,在过去数十年中受到了学术界的重视。相比于传统的电光相位调制和电光强度调制,偏振调制将待调制信息转换到光的一个二维参量（偏振）上,从而在实现信号处理时可提供更多的自由度和灵活性。在偏振调制器后连接一个检偏器,通过调节检偏器的检偏角去掉偏振调制的一个维度,即可实现相位调制和强度调制,因而任何基于相位调制和强度调制的微波光子信号处理都能基于偏振调制实现。同时,将偏振调制器的输出分成多路,每一个支路上都插入一个检偏器,则基于一个偏振调制器就可同时实现多个调制方式,从而进一步实现并行信号处理或多功能一体信号处理。此外基于单边带偏振调制,可利用非常简单的装置实现幅相无耦合的微波移相器,进而实现相位编码、复抽头系数滤波器、光控相控阵等信号产生或处理功能。本文建立了偏振调制的基本数学模型,并对基于偏振调制的多种微波光子信号处理功能进行了原理分析。     

Iterative reconstruction of speech from short-time Fourier transform phase and magnitude spectra

In this paper, we consider the topic of iterative, one dimensional, signal reconstruction (specifically speech signals) from the magnitude spectrum and the phase spectrum. While this topic has been extensively researched and documented, we wish to recast some well-established results for the benefit of new researchers and those who desire a short, yet comprehensive, review of the subject. The three main points of the review are: (i) a signal can be reconstructed to within a scale factor from its phase spectrum, (ii) a signal cannot be reconstructed to within a scale factor from its magnitude spectrum, and (iii) a signal can be reconstructed to within a scale factor from its magnitude spectrum when the phase-sign (i.e., one bit of phase spectrum information) is known. Through a number of illustrative examples, we first demonstrate how the algorithms work when the spectral information is determined over the entire duration of the signal. We then demonstrate that the algorithms are equally valid for reconstruction of a signal from the spectra obtained from short-time segments. In addition, we present the results of some further experimentation in which we have attempted to reconstruct a speech signal from only partial phase spectrum information (in the absence of all magnitude spectrum information). We make the following observations: (i) intelligible signal reconstruction (albeit noisy) is possible from knowledge of only the phase spectrum sign information, (ii) an intelligible signal cannot be reconstructed from knowledge of only the phase spectrum frequency-derivative or only the phase spectrum time-derivative, and (iii) an intelligible signal can be reconstructed from the combined knowledge of both the phase spectrum frequency-derivative and time-derivative.     

基于DPT的非线性调频信号的DOA估计

提出了一种基于DPT的宽带非线性调频信号的DOA估计算法.首先将非线性调频(NLFM)信号建模为高阶多项式相位信号(PPS)模型,然后通过高阶瞬时矩进行多项式相位变换.接收信号将变换为单个正弦信号和新的噪声.再利用ROOT-MUSIC或者ESPRIT算法对变换得到的正弦信号的波达方向进行估计.理论分析和仿真结果表明,该...     

微弱信号相位检测的自适应陷波法及其应用

针对微弱信号因噪声影响造成剧烈的相位变化,采用常规的方法无法检测出其相位的现象,提出了一种自适应陷波方法。该方法采用自适应陷波算法来滤出期望信号,再对陷波后信号进行带宽压缩以提高信噪比,从而准确检测出信号的相位。根据检测方法,研制出以数字信号处理器为核心的检测系统,并应用此系统检测石英晶体输出的微弱信号的相位差。试验表明,对于信噪比小于-60 dB的微弱信号,系统相位检测精度达到2×10-6。     

基于分数阶傅里叶变换的多项式相位信号参数估计

研究了一种基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的多项式相位信号快速估计方法,对于线性调频信号(LFM),即用信号延时相关解调的方法得到调频斜率的粗略估计,从而得到分数阶旋转角度的范围,简化为小范围的一维搜索问题。多项式相位信号的检测通过延时相关解调可转化为LFM信号的检测,再运用FRFT便可进行参数估计。理论分析与仿真结果表明该方法简单,估计性能好。     

信号FIR数字滤波后相位延迟的消除

针对信号处理中采用FIR数字滤波器对信号进行滤波后将产生相位延迟的现象,从FIR数字滤波器的相位特性出发,分析并推导了产生这种延迟现象的原因,得到了FIR数字滤波器的阶数和相位延迟的关系。采用基于波形匹配的数据扩展的方法对原始的信号进行端点延拓,再对延拓后的信号进行FIR滤波,可以很好地消除这种相位延迟的现象。Matlab仿真结果证明运用该方法滤波后的信号相位与原始信号相位一致,相位延迟被消除了。通过对信号的Simulink仿真实验及分析,也证实该方法可以有效消除FIR数字滤波器产生的相位延迟。     

高频信号相位控制信号获取方法的研究和实现

在现代自动控制领域,低频相位的实时控制系统不论在理论还是在实践上都已经很成熟,而在高频和射频领域,其相位的测量和实时控制信号的获取却是个问题;在对低频相位测量及控制信号获取方法的研究上,提出了该基于晶体管阵列的高频相位控制信号获取方法及其实现电路,该方法可以实现对高频信号相位及相位差的连续测量同时具有较高的精度和较好的工作速度;而且该电路将相差信号转化为直流电压,便于直接控制后续的移相电路.     

GPS软件接收机信号的快速捕获与跟踪

根据GPS软件接收机对数据块进行信号处理的工作方式,研究基于快速傅里叶变换的循环相关法伪码快速捕获与跟踪技术。基于实测GPS中频数据,采用循环相关法在频域计算输入信号与本地信号的相关值,由相位关系得到精细载频。仿真结果表明,该技术能减少运算量,缩短捕获时间。得到的载频能满足跟踪环对频率分辨率的要求。对跟踪结果进行子帧匹配和奇偶校验后,可以获得导航电文信