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欠定和单通道条件下混合信号定阶技术研究

作　者: 杜晶晶
导　师: 张扬
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 盲信号定阶 欠定条件 单通道 稀疏性 功率谱密度 信道扩展
分类号: TN911
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 140次
引　用: 3次
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内容摘要


在非合作通信环境中,接收端往往只有观测信号和有限的先验信息,如何快速、准确地对通信信号和雷达信号进行处理成为通信侦察领域的难题之一,而近几年来兴起的盲信号处理技术能很好地解决这类在复杂电磁环境中产生的难题。在盲信号处理中,首先需要利用已知信息对信号源的数目做出估计,即进行盲混合信号定阶,为后续的盲信号分离和参数分析等步骤提供更多有利条件。目前研究得较多的是正定或超定条件下的信源数目估计,但由于在实际应用中的侦察系统通常是工作于接收器即混合信道数目小于信源数目的欠定环境,因此欠定条件及单通道条件下的盲信号定阶是极具研究价值的热点课题。本文研究的主要内容是欠定条件下的通信和雷达盲混合信号的定阶技术。文章的核心工作和创新点主要体现在以下几个方面:1.通过对相关领域的发展现状进行研究,详细介绍了几种经典的以及新近提出的信源定阶判别准则,并对其性能进行了分析对比。2.对基于稀疏性的信号处理技术作了深入分析,推导了利用稀疏性对二维接收信号进行定阶的算法原理,并据此得到了基于信号稀疏性的三通道欠定盲混合信号定阶算法。3.通过详细推导基于功率谱密度的定阶算法原理,针对源信号特性对算法提出了局部改进,有效地增强了算法在通信侦察领域欠定条件下的适用性。4.对基于传感器虚拟抽头和基于高阶累积量的扩维方法进行了研究,并由基于信源模型进行单通道扩维的原理推导出了相应的多通道扩维方法;同时,根据信道扩展的预处理模式和信号特性选取适当的定阶判断准则与之结合,得到了一组新的定阶算法,在欠定条件下实现了有效的盲混合信号定阶。5.通过一系列仿真实验对各算法进行了性能验证和对比分析,并据此对盲混合信号定阶课题的下一步研究工作提出了建议。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 概述  10
  1.2 相关领域发展现状综述  10-12
  1.3 本文的主要工作内容安排  12-14
第二章 混合信号定阶的相关准则  14-24
  2.1 概述  14
  2.2 无噪声条件下的混合信号定阶  14-15
  2.3 有噪声条件下的混合信号定阶  15-21
    2.3.1 基于特征值分解的判断准则  15-16
    2.3.2 基于信息论的判断准则  16-17
    2.3.3 盖氏圆盘判断准则  17-21
  2.4 其它准则  21-22
  2.5 本章小结  22-24
第三章 基于稀疏性的盲信号定阶  24-36
  3.1 概述  24
  3.2 算法原理  24-26
  3.3 多信道应用扩展  26-28
  3.4 仿真实验  28-35
  3.5 本章小结  35-36
第四章 基于功率谱密度的盲信号定阶  36-50
  4.1 概述  36
  4.2 算法原理  36-41
  4.3 仿真实验  41-48
  4.4 外场数据实验  48
  4.5 本章小结  48-50
第五章 基于信道扩展的盲信号定阶  50-69
  5.1 概述  50
  5.2 基于信源产生模型的混合信号定阶  50-59
    5.2.1 单通道混合信号定阶算法原理  50-53
    5.2.2 多信道应用扩展  53-55
    5.2.3 仿真实验  55-57
    5.2.4 单通道实测数据仿真  57-59
    5.2.5 算法性能分析  59
  5.3 基于空间虚拟抽头的混合信号定阶  59-64
    5.3.1 算法原理  59-60
    5.3.2 基于空时投影的应用扩展  60-61
    5.3.3 仿真实验  61-63
    5.3.4 算法性能分析  63-64
  5.4 基于高阶累积量的混合信号定阶  64-68
    5.4.1 算法原理  64-66
    5.4.2 仿真实验  66-68
    5.4.3 算法性能分析  68
  5.5 本章小结  68-69
第六章 各定阶算法的性能分析和比较  69-74
  6.1 概述  69
  6.2 算法对比仿真实验  69-72
    6.2.1 基于四阶累积量和基于空间虚拟抽头的算法对比  69-70
    6.2.2 基于稀疏性和基于空间虚拟抽头的算法对比  70-71
    6.2.3 基于空间虚拟抽头和基于信源模型的算法对比  71
    6.2.4 基于信源模型和基于稀疏性的算法对比  71-72
  6.3 本章小结  72-74
第七章 总结与展望  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-80
攻硕期间取得的研究成果  80-81

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信理论
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