电子侦察中的宽带频谱感知技术研究

发布时间：2017-12-19 04:26

  本文关键词：电子侦察中的宽带频谱感知技术研究

  更多相关文章： 宽带频谱感知 multi-coset采样 压缩感知 自相关矩阵 子空间法

【摘要】：频谱感知是电子侦察中的关键技术之一,其目的在于高效准确地感知电磁环境中的活跃频带,为后续电子侦察中的参数估计奠定技术基础。随着军事信息化的快速发展,电子侦察机需要对更复杂多变的电磁信号进行高效可靠实时感知。根据奈奎斯特采样定理,这需要更高速的采集装备以及更庞大的存储开销,传统的窄带频谱感知技术已经不能满足现今的感知需求。压缩感知技术作为一项革命性技术,其完善的知识体系以及业界的广泛应用都为这一瓶颈带来了曙光。鉴于电磁信号在其频域表现的稀疏性,可将压缩感知与频谱感知结合起来,实现电子侦察中的有效宽带频谱感知,其具有很强的实际意义。目前,基于压缩感知的宽带频谱感知过程是先重构原时域信号后做傅里叶变换得到其频谱。本文另辟蹊径,从直接感知频谱角度出发做深入研究。本文主要研究内容具体如下:1.主要分析了传统的窄带频谱感知技术以及其所面临的挑战。在详细介绍压缩感知理论的基础上,分析宽带压缩频谱感知技术特点。针对常见的隐终端问题,提出多节点协作频谱感知方法,就其模型和数据融合方法做了总结阐述,为本文研究工作的展开进行了铺垫。2.详细研究了压缩感知重构算法,对经典的四种贪婪追踪算法:OMP、SOMP、CoSaMP和SP算法进行仿真验证,对比不同重构算法性能得到其优劣性。3.提出了三种基于multi-coset采样模型的宽带频谱感知方法。第一种是基于自相关矩阵重构的单节点宽带频谱感知方法,该方法利用原信号自相关向量与观测样本自相关向量之间的线性关系,在未知原信号稀疏度的情况下大大简化了重构过程,克服了传统感知因迭代而引起的非实时性缺陷,其中,使用稀疏尺采样不仅保证LS解的唯一性,而且提高了感知精度。第二种是基于子空间法的单节点宽带频谱感知方法,该方法的核心思想是将频谱感知问题转化成子空间下的参数估计问题,通过先计算活跃频带的数量来降低后续估计活跃频带集的运算量,可实现低信噪比下宽带频谱准确感知。第三种是基于子空间法的协作式宽带频谱感知方法,该方法通过DPAST算法获得空间分集增益,然后利用子空间的正交性得到频带支撑集,有效解决隐终端问题,实现更为可靠准确的宽带频谱感知。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925

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本文编号：1306894