盲信號處理及其在無源探測中的應(yīng)用研究.pdf

1、盲信號處理理論及其應(yīng)用是當(dāng)今信號處理領(lǐng)域的一個重要前沿?zé)狳c研究課題,它在語音信號處理、陣列信號處理、雷達信號處理、電子戰(zhàn)信號處理、生物醫(yī)學(xué)信號處理以及移動通信和圖象處理等方面都具有非常重要的理論意義和實用價值。無源探測具有隱蔽性好、抗干擾能力強等優(yōu)點,在現(xiàn)代戰(zhàn)場中起到的作用越來越明顯,近年來受到越來越多的關(guān)注和研究。本文圍繞“盲信號處理”這一前沿課題,認(rèn)真分析了盲信號處理的基本理論框架,揭示了盲信號處理的機理與無源探測的許多算法需求的一

2、致性,進而給出了基于盲信號處理的無源探測的新框架、新技術(shù)和新方法。本論文就盲信號處理及其在無源探測中的應(yīng)用進行了系統(tǒng)的研究,取得了一些有意義的結(jié)果。 本文研究工作可以分為兩大部分： 第一部分為盲信號處理的基礎(chǔ)理論部分,論文對盲信號處理的基本理論及基本模型進行了系統(tǒng)研究分析。借助多元統(tǒng)計的基本原理,提出了分別基于典范相關(guān)分析和廣義方差的盲分離準(zhǔn)則,這類基于二階統(tǒng)計量的盲源分離算法既能充分獲取接收信號的信息,同時又滿足無源探

3、測信號處理瞬時性要求。通過用廣義方差來度量接收信號內(nèi)部的相關(guān)性,而通過典范相關(guān)分析來度量接收信號外部的相關(guān)性。這類盲分離方法能完成任意分布信號的分離,具有很好的實際應(yīng)用價值。 第二部分以無源探測需求為背景,研究了盲信號處理理論在雷達抗干擾、雷達信號分選、窄帶信號時差估計、時差測向和無源定位等領(lǐng)域的應(yīng)用問題,具體內(nèi)容包括： 1、提出了基于盲源分離的雷達抗干擾技術(shù),這類技術(shù)在國際上未見報道。這種雷達抗干擾方法,可使雷達在復(fù)雜

4、背景下具有更強的抗干擾能力。仿真實驗結(jié)果表明這種新的雷達抗干擾處理方法是可行和令人滿意的,能有效地完成在復(fù)雜、密集信號環(huán)境中的抗干擾處理,同時具有一定普適性,從而在一定程度上提高了雷達的檢測能力。針對此,還對干擾效果評估也同時進行了相應(yīng)研究,提出了相應(yīng)的評估準(zhǔn)則。 2、通過對盲信號抽取技術(shù)的分析研究,提出基于盲信號抽取的雷達信號分選方法。在高密集、高交錯的復(fù)雜雷達信號環(huán)境下,能進行雷達信號分選實時處理,特別是對于連續(xù)波和同時到達

5、信號的分選,這是國際上的一個未解的難題。仿真實驗表明：在日趨密集、復(fù)雜的電磁信號環(huán)境中,盲抽取技術(shù)能較好地解決傳統(tǒng)雷達信號分選方法所存在的不足和局限性。 3、針對實際應(yīng)用背景,提出并實現(xiàn)了在欠采樣條件下窄帶信號的基于互信息、改進的ACC和多重相關(guān)的時差估計方法。這些方法有效地降低了處理的復(fù)雜度,增大了時差估計的范圍和穩(wěn)定性,避免了噪聲及干擾對時差估計的影響,最重要的是這種方法能適用于高頻信號(如雷達、電子戰(zhàn)等)的測向、測頻等處理

6、,促進了這些高頻系統(tǒng)的數(shù)字化接收機的實現(xiàn)。 4、提出了基于盲源分離的時差測向技術(shù),對這種新的測向算法進行了詳細的分析。通過仿真實驗,可以看到基于盲源分離的時差測向方法抗干擾性能強,能夠取得比常規(guī)時差測向更穩(wěn)定、準(zhǔn)確的結(jié)果,而且實現(xiàn)簡單,實時性好,能充分滿足無源探測系統(tǒng)瞬時性、精確性的要求。 5、提出了基于盲源分離的非合作源無源定位新方法,這種新型的定位方法通過采用盲源分離的方法來完成對強直達波環(huán)境下反射波的分離、提取和延