盲信號(hào)處理及其在無源探測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf_第1頁
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1、盲信號(hào)處理理論及其應(yīng)用是當(dāng)今信號(hào)處理領(lǐng)域的一個(gè)重要前沿?zé)狳c(diǎn)研究課題,它在語音信號(hào)處理、陣列信號(hào)處理、雷達(dá)信號(hào)處理、電子戰(zhàn)信號(hào)處理、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理以及移動(dòng)通信和圖象處理等方面都具有非常重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。無源探測(cè)具有隱蔽性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)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(hào)處理”這一前沿課題,認(rèn)真分析了盲信號(hào)處理的基本理論框架,揭示了盲信號(hào)處理的機(jī)理與無源探測(cè)的許多算法需求的一

2、致性,進(jìn)而給出了基于盲信號(hào)處理的無源探測(cè)的新框架、新技術(shù)和新方法。本論文就盲信號(hào)處理及其在無源探測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)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(hào)處理的基礎(chǔ)理論部分,論文對(duì)盲信號(hào)處理的基本理論及基本模型進(jìn)行了系統(tǒng)研究分析。借助多元統(tǒng)計(jì)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(jì)量的盲源分離算法既能充分獲取接收信號(hào)的信息,同時(shí)又滿足無源探

3、測(cè)信號(hào)處理瞬時(shí)性要求。通過用廣義方差來度量接收信號(hào)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(hào)外部的相關(guān)性。這類盲分離方法能完成任意分布信號(hào)的分離,具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 第二部分以無源探測(cè)需求為背景,研究了盲信號(hào)處理理論在雷達(dá)抗干擾、雷達(dá)信號(hào)分選、窄帶信號(hào)時(shí)差估計(jì)、時(shí)差測(cè)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(dá)抗干擾技術(shù),這類技術(shù)在國際上未見報(bào)道。這種雷達(dá)抗干擾方法,可使雷達(dá)在復(fù)雜

4、背景下具有更強(qiáng)的抗干擾能力。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種新的雷達(dá)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(hào)環(huán)境中的抗干擾處理,同時(shí)具有一定普適性,從而在一定程度上提高了雷達(dá)的檢測(cè)能力。針對(duì)此,還對(duì)干擾效果評(píng)估也同時(shí)進(jìn)行了相應(yīng)研究,提出了相應(yīng)的評(píng)估準(zhǔn)則。 2、通過對(duì)盲信號(hào)抽取技術(shù)的分析研究,提出基于盲信號(hào)抽取的雷達(dá)信號(hào)分選方法。在高密集、高交錯(cuò)的復(fù)雜雷達(dá)信號(hào)環(huán)境下,能進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)分選實(shí)時(shí)處理,特別是對(duì)于連續(xù)波和同時(shí)到達(dá)

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

6、,促進(jìn)了這些高頻系統(tǒng)的數(shù)字化接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)。 4、提出了基于盲源分離的時(shí)差測(cè)向技術(shù),對(duì)這種新的測(cè)向算法進(jìn)行了詳細(xì)的分析。通過仿真實(shí)驗(yàn),可以看到基于盲源分離的時(shí)差測(cè)向方法抗干擾性能強(qiáng),能夠取得比常規(guī)時(shí)差測(cè)向更穩(wěn)定、準(zhǔn)確的結(jié)果,而且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,實(shí)時(shí)性好,能充分滿足無源探測(cè)系統(tǒng)瞬時(shí)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(duì)強(qiáng)直達(dá)波環(huán)境下反射波的分離、提取和延

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