基于软件无线电的通信信号盲检测与识别技术试验研究

发布时间：2021-03-25 03:26

　　在现代通信系统中,非协作通信系统广泛应用于军事与民用领域,通信信号盲检测与识别技术在非协作通信系统中占有重要的地位。软件无线电因其良好的灵活性、实时性和可移植性而被广泛应用于通信、雷达等领域。本论文主要围绕在非协作通信环境下构建基于软件无线电的通信信号盲检测与识别系统所涉及的关键技术展开研究,具体包括软件无线电技术以及通信信号盲检测、盲源分离、参数分析等内容,通过搭建系统试验平台对所设计的技术方案进行验证。首先介绍软件无线电技术基础内容,软件无线电信号接收平台是后续信号处理环节实现的基础。其次针对通信信号的存在性检测问题,研究了基于功率谱分析、基于循环谱分析以及基于时频分析的三种信号盲检测方法,通过仿真实验对比分析了这三种信号检测算法在不同信噪比条件下对单一信号和多分量信号的检测性能。然后为了解决线性瞬时混合模型下的正定和超定盲源分离问题,对FastICA算法进行研究。本文在基于负熵最大化的FastICA算法基础上,提出了一种基于四阶累积量联合对角化的FastICA改进算法。该算法首先对观测信号构造四阶累积量矩阵,并对此矩阵进行联合对角化获得初次分离信号,然后利用FastICA算法实现... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

信号带通采样仿真结果

第二章软件无线电信号接收技术基础13()()Dxm=xmD(2-8)其中，D为正整数。当D=4时，信号抽取前后的波形变化情况如图2-4所示。(a)(b)图2-4信号4倍抽取前后的波形。(a)抽取前信号波形；(b)抽取后信号波形假设原始采样序列x(n)的傅里叶变换为()jXe，则D倍抽取后的序列()Dxm的傅里叶变换可表示为[48]：1(2)/01()=DjjlDDlXeXeD=(2-9)由式(2-9)可知，抽取后的信号频谱是原始信号频谱D倍展宽后的D个频谱叠加和的结果。为了防止抽取后的信号频谱产生混叠，原始序列的频谱分量()jXe需要带限于/D内。因此，在对原始信号序列进行抽取之前，通常需先用低通滤波器对信号进行带限处理。信号经低通滤波后再进行D倍抽取的频谱变化情况如图2-5所示，图2-5(a)为原始序列的频谱，图2-5(b)为信号经过低通滤波器后的频谱，此时频谱范围在区间/D,/D，图2-5(c)为D倍抽取后的信号频谱。-DD--DD(a)(b)

电子科技大学硕士学位论文2210logxvPSNRP=(3-14)式(3-14)中：xP为通信信号x(n)的平均功率；vP则为噪声v(n)的平均功率。虚警概率设定为0.0001faP=，利用功率谱估计的数据对AM信号进行检测的结果如下图3-1所示。(a)(b)图3-1AM信号功率谱估计检测结果示意图。(a)信噪比为10dB的情况；(b)信噪比为-20dB的情况由图3-1(a)可以看出，当SNR=10dB时，AM信号功率谱有明显的峰值，存在过门限的功率点，信号的谱线对于噪声来说非常明显，容易被检测出来。由图3-1(b)可以看出，当SNR=20dB的时候，噪声强度已经很高，信号的功率谱峰值已经不明显，不存在过门限的功率点，无法继续使用该方法检测到有效信号。根据上述分析可知，基于功率谱分析的信号检测算法主要思想是通过计算样本信号的功率谱密度，获取信号功率谱幅度均值对噪声功率进行估计并根据虚警概率设定判决门限，然后将样本点信号功率谱幅度最大值与门限值进行比较来判定接收信号中是否存在通信信号，其检测方案流程如图3-2所示。


本文编号：3098931