新一代直擴信號和跳頻信號檢測與參數(shù)估計方法研究.pdf

1、擴頻通信信號具有抗干擾性和低截獲率,被應用于保密通信。隨著擴頻通信技術的發(fā)展,擴頻信號的產生機理和信號特性不斷變化,新一代直擴信號和跳頻信號——BOC/TDDM-BOC調制信號和差分跳頻信號,有效地提高了頻帶利用率,同時也增強了信號的保密性。針對這類信號的檢測與參數(shù)估計,是擴頻通信對抗中的重要研究內容,對其的研究具有重要的理論意義和很強的實用價值。
　　 本文對BOC/TDDM-BOC調制信號和差分跳頻信號的檢測與參數(shù)估計方法進

2、行研究,所取得的研究成果和創(chuàng)新點如下:
　　 (1)針對BOC/TDDM-BOC調制信號的偽隨機序列長周期特性導致的信號檢測困難,提出了一種正交分路副峰等間距檢測方法。該方法通過深入分析BOC/TDDM-BOC調制信號自相關函數(shù)多峰值成因,采用正交分路消除載波分量的影響,得到基帶調制序列的自相關函數(shù),根據(jù)自相關函數(shù)多峰值間的對應關系確立檢測依據(jù),通過對多個峰值的統(tǒng)計分析,實現(xiàn)了未知信號參數(shù)條件下BOC/TDDM-BOC調制信號的

3、有效檢測。
　　 (2)針對BOC/TDDM-BOC調制信號的分離頻譜特性和多自相關峰值特性給載波估計、偽隨機序列速率和方波副載波速率估計帶來的困難,提出了一種雙相關峰聯(lián)合估計方法。該方法通過平方處理去除信號中調制序列成分的影響,利用信號和噪聲成分不同的自相關特性實現(xiàn)了對載波頻率的有效估計,進一步通過對BOC/TDDM-BOC調制信號進行去載波處理計算其自相關結果,利用自相關主峰與相鄰副峰的峰間距離和峰間高度差,實現(xiàn)了對偽隨機序

4、列速率和方波副載波速率參數(shù)的準確估計。
　　 (3)針對差分跳頻信號跳頻序列無周期性和時頻特性與常規(guī)短波跳頻信號相似而造成的難以正確檢測的問題,提出了一種基于多跳自相關的差分跳頻信號檢測方法,通過深入分析差分跳頻信號多跳自相關函數(shù),利用差分跳頻信號與噪聲信號自相關函數(shù)分布特性的不同建立檢測統(tǒng)計量,由多跳自相關結果估計跳駐留時間和跳速,用跳駐留時間估計值計算檢測統(tǒng)計量,以檢測統(tǒng)計量和跳速為判定依據(jù),實現(xiàn)了在未知信號參數(shù)條件下差分跳

5、頻信號的有效檢測。
　　 (4)為提高差分跳頻信號參數(shù)的估計精度和處理效率,在利用SPWVD進行差分跳頻信號時頻分析基礎上,提出了一種改進的差分跳頻信號參數(shù)估計方法。該方法首先對時頻分析結果進行預處理,提取信號頻率跳變時刻進行參數(shù)估計,進而實現(xiàn)了對差分跳頻信號跳周期、瞬時頻率等參數(shù)的估計,提高了參數(shù)估計的精度,并減少了計算量。
　　 (5)為降低檢測與參數(shù)估計過程中其他信號成分的影響,在混合信號中實時、連續(xù)地提取出新一代

6、直擴信號和跳頻信號分量,提出了一種基于JADE的BOC/TDDM-BOC調制信號和差分跳頻信號分量提取方法。該方法根據(jù)各信號分量間的獨立性,利用JADE方法實現(xiàn)各信號的分離,結合相應的檢測方法對BOC/TDDM-BOC調制信號和差分跳頻信號分量進行提取。為實現(xiàn)實時、連續(xù)的信號分量提取,設計了基于FPGA+微處理器結構的實時提取處理方案,通過對提取信號分量進行參數(shù)預估計獲取其載波頻率、帶寬等參數(shù),結合MUSIC算法、濾波和相關匹配估計其D