本文關鍵詞：電子偵察中的寬帶頻譜感知技術研究

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【摘要】：頻譜感知是電子偵察中的關鍵技術之一,其目的在于高效準確地感知電磁環(huán)境中的活躍頻帶,為后續(xù)電子偵察中的參數(shù)估計奠定技術基礎。隨著軍事信息化的快速發(fā)展,電子偵察機需要對更復雜多變的電磁信號進行高效可靠實時感知。根據(jù)奈奎斯特采樣定理,這需要更高速的采集裝備以及更龐大的存儲開銷,傳統(tǒng)的窄帶頻譜感知技術已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今的感知需求。壓縮感知技術作為一項革命性技術,其完善的知識體系以及業(yè)界的廣泛應用都為這一瓶頸帶來了曙光。鑒于電磁信號在其頻域表現(xiàn)的稀疏性,可將壓縮感知與頻譜感知結(jié)合起來,實現(xiàn)電子偵察中的有效寬帶頻譜感知,其具有很強的實際意義。目前,基于壓縮感知的寬帶頻譜感知過程是先重構原時域信號后做傅里葉變換得到其頻譜。本文另辟蹊徑,從直接感知頻譜角度出發(fā)做深入研究。本文主要研究內(nèi)容具體如下:1.主要分析了傳統(tǒng)的窄帶頻譜感知技術以及其所面臨的挑戰(zhàn)。在詳細介紹壓縮感知理論的基礎上,分析寬帶壓縮頻譜感知技術特點。針對常見的隱終端問題,提出多節(jié)點協(xié)作頻譜感知方法,就其模型和數(shù)據(jù)融合方法做了總結(jié)闡述,為本文研究工作的展開進行了鋪墊。2.詳細研究了壓縮感知重構算法,對經(jīng)典的四種貪婪追蹤算法:OMP、SOMP、CoSaMP和SP算法進行仿真驗證,對比不同重構算法性能得到其優(yōu)劣性。3.提出了三種基于multi-coset采樣模型的寬帶頻譜感知方法。第一種是基于自相關矩陣重構的單節(jié)點寬帶頻譜感知方法,該方法利用原信號自相關向量與觀測樣本自相關向量之間的線性關系,在未知原信號稀疏度的情況下大大簡化了重構過程,克服了傳統(tǒng)感知因迭代而引起的非實時性缺陷,其中,使用稀疏尺采樣不僅保證LS解的唯一性,而且提高了感知精度。第二種是基于子空間法的單節(jié)點寬帶頻譜感知方法,該方法的核心思想是將頻譜感知問題轉(zhuǎn)化成子空間下的參數(shù)估計問題,通過先計算活躍頻帶的數(shù)量來降低后續(xù)估計活躍頻帶集的運算量,可實現(xiàn)低信噪比下寬帶頻譜準確感知。第三種是基于子空間法的協(xié)作式寬帶頻譜感知方法,該方法通過DPAST算法獲得空間分集增益,然后利用子空間的正交性得到頻帶支撐集,有效解決隱終端問題,實現(xiàn)更為可靠準確的寬帶頻譜感知。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN925

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