同频混合信号单通道盲分离关键技术研究

发布时间：2017-03-17 14:07

  本文关键词：同频混合信号单通道盲分离关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：单通道盲分离是处理同频混合信号的有效途径之一,本文主要围绕同频混合信号的单通道盲分离问题展开研究,重点研究了同频混合信号的时延估计、高效PSP单通道盲分离算法和时变信道下的单通道盲分离算法,完成的主要工作和创新点包括以下几个方面:1.针对同频混合信号的时延估计问题,提出了一种基于信赖域法的最大似然混合信号时延估计算法,并给出了算法的全局收敛性证明。该算法利用信赖域算法的快速收敛性和准确性弥补了最大似然混合信号时延估计算法中网格分级搜索法的不足,从而实现了混合信号时延的快速精确估计,并通过仿真实验验证了该算法的有效性。2.针对截断逐幸存路径处理(T-PSP)单通道盲分离算法为降低复杂度而损失性能的问题,提出了一种基于判决反馈逐幸存路径处理(DF-PSP)的单通道盲分离算法,并给出了算法的复杂度分析。该算法结合判决反馈的思想,利用设计的反馈滤波器和从维特比序列检测器最优幸存路径上得到的判决序列,消除了信道冲激响应(CIR)造成的尾端干扰,从而弥补了T-PSP单通道盲分离算法对CIR进行截断而带来的性能损失。仿真结果表明,对于两路混合QPSK信号,在复杂度相当的情况下,该算法较T-PSP单通道盲分离算法有较大的性能改善,并进一步通过过采样提升算法性能。3.针对DF-PSP单通道盲分离算法难以消除CIR造成的前导干扰的问题,提出了一种基于判决反馈和前馈的逐幸存路径处理(DFF-PSP)单通道盲分离算法,并对算法的复杂度进行了分析。该算法在DF-PSP单通道盲分离算法的基础上,设计了一个延时的前馈滤波器,并根据从最优幸存路径上得到的判决序列,消除了CIR造成的前导干扰,从而弥补了DF-PSP单通道盲分离算法的不足。仿真结果表明,对于两路混合QPSK信号,该算法在复杂度增加1倍左右的情况下,较DF-PSP单通道盲分离算法有一定的性能改善,并对T-PSP、DF-PSP、DFF-PSP单通道盲分离算法和全状态的最大似然序列估计(MLSE)算法4种算法的性能和复杂度进行了对比分析,验证了所提算法的有效性,最后进一步通过过采样提升了算法的性能。4.针对时变信道下最小均方误差逐幸存路径处理(LMS-PSP)单通道盲分离算法性能差的问题,提出了一种基于基扩展模型逐幸存路径处理(BEM-PSP)的单通道盲分离算法,并对算法的复杂度进行了分析。该算法将整个信号处理阶段分为预处理和后端处理2个阶段,在预处理阶段,用LMS-PSP单通道盲分离算法处理接收混合信号,得到部分准确的CIR;在后端处理阶段,根据预处理阶段得到的部分准确CIR并结合时变信道下BEM信道建模的思想,完成整个时间周期CIR的估计,最后进行维特比序列估计,从而实现了时变信道下混合信号的单通道盲分离。仿真结果表明,对于2路混合QPSK信号,该算法较LMS-PSP单通道盲分离算法在复杂度降低50%的情况下能获得更好的性能,并且在同等过采样倍数下,该算法能获得更高的性能提升。
【关键词】：单通道盲分离 同频混合信号 信赖域 最大似然 降复杂度 逐幸存路径处理 判决反馈和前馈 基扩展模型
【学位授予单位】：解放军信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.7
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 课题背景和意义12-13
• 1.2 研究现状13-19
• 1.2.1 混合信号单通道盲可分离性分析14-15
• 1.2.2 混合信号的参数估计15-16
• 1.2.3 单通道盲分离算法16-19
• 1.3 研究内容及思路19-22
• 1.3.1 提出问题19
• 1.3.2 研究思路及内容安排19-22
• 第二章 混合信号的时延估计22-32
• 2.1 信号模型22-23
• 2.2 基于网格分级搜索法的最大似然混合信号时延估计算法23-25
• 2.2.1 对数似然函数23-24
• 2.2.2 似然函数最大化24-25
• 2.3 基于信赖域法的最大似然混合信号时延估计算法25-30
• 2.3.1 算法原理25-26
• 2.3.2 算法的全局收敛性证明26-28
• 2.3.3 性能分析与仿真28-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第三章 基于判决反馈和前馈思想的PSP单通道盲分离算法32-48
• 3.1 PSP算法的基本原理32-34
• 3.1.1 传统MLSE算法32-33
• 3.1.2 PSP算法33-34
• 3.2 基本PSP单通道盲分离算法34-35
• 3.3 降复杂度的PSP单通道盲分离算法35-37
• 3.4 基于判决反馈和前馈思想的PSP单通道盲分离算法37-46
• 3.4.1 尾部干扰消除38-40
• 3.4.2 前导干扰消除40-42
• 3.4.3 复杂度分析42-43
• 3.4.4 性能分析与仿真43-46
• 3.5 用过采样方法提升算法性能46-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第四章 基于BEM-PSP思想的单通道盲分离算法48-58
• 4.1 时变信道的基扩展模型48-50
• 4.1.1 复指数基函数48-49
• 4.1.2 多项式基函数49
• 4.1.3 卡洛基函数49-50
• 4.2 基于BEM的时变混合信道建模50
• 4.3 基于BEM-PSP的单通道盲分离算法50-56
• 4.3.1 算法原理51-53
• 4.3.2 复杂度分析53
• 4.3.3 性能分析与仿真53-56
• 4.4 用过采样的方法提升算法性能56-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 结束语58-60
• 5.1 本文工作总结58-59
• 5.2 需要深入研究的若干问题59-60
• 致谢60-62
• 参考文献62-67
• 作者简介67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨勇;张冬玲;彭华;涂世龙;;单通道高阶调制线性混合信号的频偏估计[J];电子学报;2015年01期

2 朱航;张淑宁;赵惠昌;;基于广义周期性的单通道多分量正弦调频信号分离和参数估计[J];电子与信息学报;2014年10期

3 张冬玲;杨勇;李静;葛临东;;基于Turbo均衡和信道估计的单通道盲信号恢复算法[J];通信学报;2014年01期

4 廖灿辉;涂世龙;万坚;;抗频偏的突发GMSK混合信号单通道盲分离算法[J];通信学报;2013年05期

5 杨宇翔;夏畅雄;熊瑾煜;陈鲸;;干扰源双星定位中的邻星同频干扰解调对消方法[J];电讯技术;2012年11期

6 张钦娟;武穆清;郭起霖;张瑞;;OFDM系统中优化的泛化复指数基扩展模型[J];西安电子科技大学学报;2012年03期

7 芮国胜;徐彬;张嵩;;单通道混合信号的幅度估计算法[J];通信学报;2011年12期

8 廖灿辉;涂世龙;万坚;;基于迭代的同频混合信号单通道盲分离/译码算法[J];通信学报;2011年08期

9 于宁宇;马红光;石荣;余志斌;;基于循环谱包络的共信道多信号参数估计[J];西南交通大学学报;2011年02期

10 栾海妍;江桦;刘小宝;;利用粒子滤波与支持向量机的数字混合信号单通道盲分离[J];应用科学学报;2011年02期

  本文关键词：同频混合信号单通道盲分离关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：252992