基于HHT的非平穩(wěn)信號特征提取與參數(shù)估計方法研究.pdf

1、無線通信網(wǎng)絡已經成為現(xiàn)代人類生活中信息傳輸?shù)闹匾绞?，但是其開放式的傳輸環(huán)境導致信道中傳輸?shù)男盘栞^容易被第三方進行偵聽和破譯。因此，如何確保信息傳輸?shù)陌踩猿蔀闊o線通信網(wǎng)絡演進過程中至關重要的一環(huán)。近年來，無線通信物理層安全技術備受關注，其研究重點是物理層波形信號的設計。
　　從提高無線通信系統(tǒng)安全性和可靠性的角度出發(fā)，如果能夠構造一種不具備循環(huán)平穩(wěn)性和各態(tài)歷經性的非平穩(wěn)無線通信信號，就意味著在不同時間點和時間段內對信號的觀測獲得

2、的均值和自相關值均不相同。而且隨著觀測量的增加，信號特征更加模糊，即無法通過長期大量觀測獲取到信號的統(tǒng)計特征，從而提升信號的抗偵察和抗截獲性能。由于所構造的非平穩(wěn)無線通信信號具有時變參數(shù)特性，因此，需要采用時頻分析方法來描述和評價其特性。希爾伯特-黃變換（HHT）是一種新型的時頻分析方法，該方法是一個對信號進行平穩(wěn)化處理的過程，通過瞬時頻率來表征原始信號中的頻率含量。
　　本文的主要研究工作是以Chirp信號為例，對時頻分析方法H

3、HT的基本分析和檢測性能進行研究，并利用該方法對構造的非平穩(wěn)無線通信信號的通信參數(shù)進行檢測和分析，驗證所構造非平穩(wěn)無線通信信號的抗檢測性能。本文主要工作可以分為以下幾個部分：
　?。?）基于對 HHT基本理論的深入理解，研究了其關于平穩(wěn)度的定義，通過仿真分析說明了HHT的平穩(wěn)度具備描述信號非平穩(wěn)性的能力，通過比較Chirp信號的平穩(wěn)度大小可以衡量信號的頻率變化快慢。
　?。?）通過分析幾類典型信號，研究 HHT的時頻分析性能

4、，并與幾種常見的時頻分析方法進行對比。仿真結果表明，HHT在描述信號的時頻特性方面具有優(yōu)異的性能。
　?。?）基于HHT對Chirp信號進行參數(shù)估計，分別研究了不同參數(shù)估計方法、采樣頻率、信號頻率取值、兩個分量以及噪聲對參數(shù)估計結果的影響。仿真表明，基于HHT對無噪單分量Chirp信號進行參數(shù)估計可以取得良好的效果。
　?。?）基于 HHT對不同參數(shù)情況下非平穩(wěn)無線通信信號進行檢測和分析，驗證所構造的非平穩(wěn)無線通信信號的抗檢