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加权类分数傅里叶变换信号的抗截获性能分析

作　者: 冯红
导　师: 张乃通
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 加权类分数傅里叶变换抗截获混合载波体制调制识别高阶累积量
分类号: TN911.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

加权类分数傅里叶变换(Weighted-type Fractional Fourier Transform, WFRFT)是一种有别于经典类分数傅里叶变换(Classical Fractional Fourier Transform, CFRFT)的新的定义形式,出现较晚。提出伊始,WFRFT在光学方面得到了很好的应用,最近被成功地引入到通信领域当中。本文对数字通信系统中WFRFT信号的抗截获性能进行了分析。首先,在总结WFRFT多种定义形式并给出应用于通信系统的系统框架的基础上,对WFRFT信号特性进行了分析。在不同变换参数的作用下,信号的星座图可以呈现出旋转、混叠、类高斯分布和分裂等特性;每个参数都可以在一定程度上对抗拦截方的扫描检测,综合考虑下则多参数WFRFT的抗扫描性很强;非目的接收机在不知道变换参数的情况下,要获得和目的接收机相同的误码率特性需付出一定的信噪比代价。这三方面都表明WFRFT信号具有一定的抗截获能力。然后,通过对比多种常用的调制识别方法,选择了高阶累积量作为本文的识别手段,用于对单参数四项加权分数傅里叶变换(Single Parameter 4-WFRFT, SP-4-WFRFT)信号进行分析。仿真结果表明,WFRFT对信号的高阶累积量产生一定的影响,而且变换阶数不同影响的程度也不同,采用针对传统调制信号的基于高阶累积量的识别方法将不能有效地识别WFRFT信号。这说明采用WFRFT处理信号会大大增加非目的接收机检测和解调信号的难度,也反应出WFRFT信号不错的抗截获性能。最后,根据对前一章仿真数据的深入分析,提出了一种基于高阶累积量的混合载波体制识别思想。在简化识别条件的前提下,给出了采用三个四阶累积量识别四种经过SP-4-WFRFT的调制信号的识别方案,并对其进行了识别性能验证。仿真结果表明,相同条件下识别方案对四种调制信号的识别能力各不相同,且信噪比和变换阶数都是影响识别效果的因素,高信噪比、低变换阶数条件下,可以获得较高的正确识别率。但是该识别思想无法推广至多参数情况。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-14
  1.1 课题背景及意义  9-10
  1.2 国内外发展现状  10-12
    1.2.1 加权类分数傅里叶变换的研究现状  10-11
    1.2.2 抗截获技术的研究现状  11-12
  1.3 本文的主要研究内容和结构  12-14
第2章加权类分数傅里叶变换及其信号特性  14-29
  2.1 理论提出及定义  14-17
    2.1.1 标准加权类分数傅里叶变换  14-16
    2.1.2 广义加权类分数傅里叶变换  16-17
  2.2 离散序列WFRFT  17-18
  2.3 基于WFRFT 的数字通信系统  18-19
  2.4 WFRFT 信号特性  19-28
    2.4.1 星座特征  19-22
    2.4.2 参数抗扫描特性  22-26
    2.4.3 等效信噪比  26-28
  2.5 本章小结  28-29
第3章调制识别理论及其对加权信号的识别  29-41
  3.1 调制识别简介  29-30
  3.2 常用的调制识别方法  30-34
    3.2.1 决策理论识别方法  30-31
    3.2.2 统计模式识别方法  31-34
  3.3 高阶累积量基础理论  34-36
    3.3.1 高阶累积量的定义  34-35
    3.3.2 通信信号的高阶累积量  35-36
  3.4 WFRFT 信号的识别  36-40
    3.4.1 参数选择  37-38
    3.4.2 仿真结果及分析  38-40
  3.5 本章小结  40-41
第4章基于高阶累积量的混合载波体制识别  41-53
  4.1 基本思想  41-42
  4.2 识别方案  42-47
  4.3 仿真验证  47-50
    4.3.1 仿真任务  47
    4.3.2 基本参数设置  47-48
    4.3.3 仿真结果及分析  48-50
  4.4 缺点及改进意见  50-51
  4.5 本章小结  51-53
结论  53-54
参考文献  54-59
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  59-61
致谢  61

加权类分数傅里叶变换信号的抗截获性能分析

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