通信偵察信號(hào)處理關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、通信偵察是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中獲取軍事情報(bào)的重要手段，也是實(shí)施電子干擾與摧毀的前提。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)信息化程度越來(lái)越高，現(xiàn)代軍事通信呈現(xiàn)出軟件化、智能化、寬帶化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)，并產(chǎn)生了如高速跳頻、突發(fā)通信、復(fù)雜調(diào)制和復(fù)雜編碼等的高新技術(shù)，這些技術(shù)在軍事通信中的應(yīng)用給通信偵察帶來(lái)了難題，主要表現(xiàn)在：（1）截獲信號(hào)往往存在時(shí)、頻域嚴(yán)重混疊現(xiàn)象；（2）截獲突發(fā)通信信號(hào)時(shí)偵察方截獲數(shù)據(jù)樣本較短；（3）偵察接收機(jī)常常面臨非視距接收、旁瓣偵察及多徑衰落信道等

2、非理想條件，都將導(dǎo)致接收信號(hào)質(zhì)量不高甚至失真。因此，通信偵察中的信號(hào)處理需要解決的問(wèn)題不再是單一化，而是多樣性和復(fù)雜性并存?；谶@些問(wèn)題的考慮，一個(gè)完整的適合通信偵察的信號(hào)處理流程應(yīng)該具有信號(hào)分離，均衡信道效應(yīng)，適應(yīng)低信噪比、短數(shù)據(jù)的參數(shù)估計(jì)以及復(fù)雜信號(hào)類(lèi)型識(shí)別等功能。本文的工作正是圍繞以上問(wèn)題開(kāi)展研究，歸納起來(lái)本文的主要貢獻(xiàn)為：
　　1.針對(duì)信噪比估計(jì)，比較了各種信息論準(zhǔn)則對(duì)信號(hào)子空間維數(shù)估計(jì)的性能影響，為實(shí)際應(yīng)用提供了參考依據(jù)

3、。利用隨機(jī)矩陣?yán)碚?，重點(diǎn)分析了短數(shù)據(jù)對(duì)樣本協(xié)方差矩陣特征值的影響，通過(guò)利用AIC準(zhǔn)則的極大似然函數(shù)僅與由噪聲的特征值構(gòu)成的函數(shù)有關(guān)的特點(diǎn)，提出利用改進(jìn)的信號(hào)子空間維數(shù)的估計(jì)方法用于短數(shù)據(jù)的信號(hào)子空間維數(shù)的估計(jì)，從而得到穩(wěn)健的信噪比估計(jì)方法。
　　2.充分利用了雙平行線陣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用了ESPRIT方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)二維波達(dá)方向估計(jì)，既避免了孔徑損失使參數(shù)估計(jì)的性能得到提高，又完成了對(duì)方位角與俯仰角的自動(dòng)配對(duì)，還克服常見(jiàn)二維波達(dá)方向估計(jì)

4、中存在的角度兼并問(wèn)題。
　　3.分析了基于牛頓迭代nc-FastICA方法分離載波調(diào)制非圓信號(hào)（如BPSK）的缺陷，是由于由信號(hào)峭度改變（從亞高斯趨向于超高斯）超過(guò)其穩(wěn)定分離區(qū)域所導(dǎo)致的，并提出了一種通用的非線性函數(shù)用于分離算法，從而解決了載波調(diào)制非圓信號(hào)的穩(wěn)定分離問(wèn)題。
　　4.針對(duì)基于二階統(tǒng)計(jì)量的信道盲估計(jì)方法應(yīng)用于DSSS信號(hào)時(shí)，由于傳輸延時(shí)的不確定性導(dǎo)致信道首尾小項(xiàng)效應(yīng)以及階數(shù)不固定的問(wèn)題，提出了一種新的預(yù)處理方法，

5、給出了確定最佳接收起始時(shí)刻的最優(yōu)準(zhǔn)則，并進(jìn)行了詳細(xì)的理論推導(dǎo)與證明，實(shí)現(xiàn)了不依賴于階數(shù)估計(jì)就能達(dá)到解決信道首尾小項(xiàng)效應(yīng)問(wèn)題的目的。
　　5.針對(duì)信號(hào)調(diào)制識(shí)別問(wèn)題，研究了復(fù)雜調(diào)制類(lèi)型信號(hào)的識(shí)別方法，以及復(fù)雜信號(hào)環(huán)境如低信噪比、多徑衰落信道條件下的調(diào)制類(lèi)型識(shí)別方法。對(duì)于復(fù)雜調(diào)制類(lèi)型信號(hào)的識(shí)別，提出了具有自適應(yīng)選擇最優(yōu)尺度的小波變換識(shí)別方法以及基于HHT變換時(shí)頻圖的識(shí)別方法，實(shí)現(xiàn)了高階PSK與QAM信號(hào)及其子類(lèi)的正確識(shí)別；對(duì)于低信噪比接