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。     

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.     

短波复杂信道下跳频信号的参数估计

提出一种可以有效克服短波复杂信道环境影响的高精度跳频信号参数估计方法。首先使用短时傅里叶变换（STFT）做信号的时频谱图,并通过图像处理方法对谱图进行预处理;然后提取谱图的时频脊线,用形态学平滑消除时频脊线的畸变,通过一阶差分获得跳变位置;结合信号的时域信息精确估计跳变点位置,完成信号整体跳变定时;最后在信号整体跳变定时的基础上,对信号逐跳进行定时调整和精确测频。实验结果表明该方法切实有效,计算量小,参数估计精度高。     

基于分形盒维数的跳频信号跳周期快速估计方法

针对通信对抗中跳频信号参数估计问题,提出一种基于短时分形盒维数的跳频信号跳周期快速估计方法.首先对信号采样序列分段,计算短时分形盒维数,结合小波变换检测盒维数曲线的奇异点,然后采用谱分析的方法提取奇异点的变化周期,进而估计出跳频周期.仿真实验表明,该算法运算复杂度低、跳频定位精度高,在-10dB就能有效估计出跳频周期,与基于STFT的时频分析方法相比,具有计算量更小的优点.     

一种混合网台跳频参数盲估计算法

针对低信噪比（SNR）和复杂电磁环境条件下跳频参数估计精度低及算法复杂度高的问题,提出了一种短时傅里叶变换（STFT）和平滑伪魏格纳分布（SPWVD）的组合时频分析方法.该算法首先利用STFT将天线接收信号变换到时频域,并对时频信号进行自适应降噪处理;通过自适应聚类算法进行频率的精估计;提取时频信息并剔除各类干扰,再通过网台分选后得到各类网台跳时粗估计;最后采用SPWVD及修正后的截断门限进行跳变时刻的精估计.仿真结果表明,该算法在混合网台和低SNR条件下,跳频参数估计精度较高,算法复杂度较低,有效解决了实际跳频通信系统存在频率转换时间条件下的参数估计问题.     

非重构压缩样值跳频信号时频联合估计算法

针对宽带跳频信号的参数进行精确快速的估计,提出一种非重构压缩样值跳频信号时频联合估计算法。首先在非重构原始信号的前提下,通过研究信号的压缩数字特征,发现信号频率发生改变的位置,然后对该位置所在的数据段进行重构得到其频域系数,即可达到估计跳频频率、跳频周期以及跳频跳变时刻的目的。仿真结果表明,当信噪比为10d B,压缩比为1/4时,该算法估计出跳频信号的跳变时刻与Wigner算法达到相同误差条件下,所需处理的采样点个数为Wigner算法的1/4;比完全重构信号后估计算法误差小,所需重构的采样点个数为完全重构的1/4。该算法相对于传统的时频特征算法和基于压缩感知的完全重构估计算法,运算复杂度低,实时性较好。     

基于粒子滤波的跳频信号频率跟踪方法

针对跳频信号的参数估计问题,提出一种基于粒子滤波的跳频信号频率实时跟踪方法.首先建立以跳频瞬时频率为系统状态的状态空间模型,然后通过基本粒子滤波算法序贯重要性重采样（sequential importance resampling,SIR）实现了对跳频信号频率的后验概率密度估计,进而得到频率的实时估计;为进一步提高粒子滤波的跟踪性能,提出一种基于ESPRIT辅助的粒子滤波（auxiliary esprit particle filtering,AESPRIT-PF）算法.仿真实验分析了在不同信噪比和不同粒子数目下算法的跟踪性能,结果表明该算法具有稳健的跳频频率实时跟踪能力,是一种有效的跳频信号参数估计方法.     

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。     

一种联合跳频信号参数估计方法

提出一种新的跳频信号参数联合估计算法,即对跳频信号作较短窗长STFT,然后提取其时频脊线得到跳频周期、跳变时刻的精确估计和跳频频率的粗估计,最后对跳频频率的粗估计值所在频域区间进行Zoom-FFT细化分析,得到跳频频率的准确估计。仿真结果表明,与基于SPWVD和基于小波变换的参数估计方法相比,该方法具有更好的抗噪性能和更小的计算量。     

基于WVD改进算法的跳频信号参数估计

针对平滑伪维格纳分布（SPWVD：SmooLhedPseudoWigner—VilleDistribution）在跳频信号参数估计中存在的分辨率下降和运算量过大等问题,提出基于sTfTr（Short—TimeFourierTransform）与WVD（Wigner—VilleDistribution）的联合算法（STFT—WVD）,实现了跳频周期、跳变时刻和跳频频率等参数的盲估计。在参数估计的过程中,STFT—WVD算法有效地抑制了WVD的交叉干扰项,保持了WVD较高的时频分辨率,在运算量上和WVD相近,没有增加运算的复杂程度。仿真实验证明,STFT—WVD比SPWVD具有更好的整体性能,在信噪比优于-1dB时,能得到更为精准的估计值。     

多跳频信号的盲分离与参数盲估计

针对接收到的多个未知任何先验参数的跳频信号，提出一种先分离各个信号再对其分别进行时频分析来估计跳频参数的方法.首先采用特征矩阵联合近似最优化(JADE)算法分离跳频信号，再利用多窗口重叠的平滑伪Wigner Ville分布(SPWVD)来估计出跳频信号的跳周期(hop duration)、定时偏差(time offset)和跳频频率(跳频图案)等参数.通过将多个时频分析的窗口重叠来克服时频分析中交叉项的影响.仿真结果表明，该估计算法显
著提高了估计的准确度和可靠性.     

多线性调频信号参数估计及DSP实现

为实现多线性调频信号参数的快速准确估计,运用模糊函数和Radon变换的性质,提出以信号分数阶自相关实现模糊函数快速计算,并对分数阶自相关进行Radon变换,结合自适应滤波的方法来估计多线性调频信号的调频斜率,在C6701 EVM板上的仿真实验表明,算法在低信噪比下具有优良的参数估计性能,计算效率高。     

自适应跳频通信系统信道质量评估方法研究

信道质量评估是自适应跳频通信的关键技术,其实时评估结果为自适应频率控制和自适应功率控制提供依据.快速自适应跳频是跳频系统发展的主要方向之一,针对其特点,提出了基于接收信号信噪比预测算法的信道质量评估方法.主要由信噪比预测、信噪比估计和门限比较3个部分构成,分别采用卡尔曼滤波器、信号子空间法和误码率性能分析法进行了实现,在FFH/BFSK系统中做了仿真验证.结果表明,在0～25dB的信噪比变化范围内,估计和预测误差较小,能够对信道质量做出实时评估.可以应用于快速自适应跳频通信系统.     

一种基于l1范数的欠定盲源分离算法

提出了一种基于两步法的欠定盲源分离新算法.在混叠矩阵估计阶段,采用基于势函数的聚类方法,在源信号恢复阶段,提出一种快速的稀疏信号重构算法.系统方程As(t)=x(t)的任一解,由它的一个特解与其相对应的齐次线性方程组的一组基的线性组合之和表示,从而使原来直接估计有n个独立变量的源信号s(t)转化为估计只有n-m个独立变量的系数向量z.再借助稀疏表示实现盲源信号的分离.仿真实验验证了新算法容易实现,分离速度快,能够很好地满足盲分离对速度的要求.     

Alpha稳定分布噪声背景下MPSK信号参数估计

针对基于二阶循环统计量的参数估计算法在Alpha稳定分布噪声中严重退化的问题,提出了一种基于分数低阶循环谱的多进制相移键控(m-ary phase shift keying,MPSK)信号参数估计算法.研究了MPSK信号的分数低阶循环谱,对于不同M值下的相移键控(phase shift keying,PSK)信号,分析了其参数(载波频率和码元速率)和相应分数低阶循环谱中参数(频率和循环频率)的关系,在此基础上给出了适合所有PSK信号的载波频率和码元速率估计算法.实验结果表明,在Alpha稳定分布噪声背景下,基于分数低阶循环谱的算法明显优于基于二阶循环谱的算法,高斯噪声背景下两种算法性能相当.     

一种最大密度检测欠定混合矩阵估计算法

针对源数未知条件下欠定盲源分离混合矩阵估计问题,提出了最大密度检测混合矩阵估计算法。在观测信号稀疏表示的基础上,首先对观测信号进行预处理;然后寻找观测信号的最大密度点;接着在此基础上确定有效样本点集合,再聚类得到辐射源数和混合矩阵。为验证算法的有效性,在时频单源点检测法和小波变换法下开展了仿真实验。结果表明,所提出算法的源数和混合矩阵估计效果优于参考算法,计算复杂度远低于参考算法。进一步实验表明,所提出算法对于正定、超定和欠定盲源分离混合矩阵的估计都具有较好的适用性。