【摘要】：隨著通信技術(shù)的發(fā)展和電磁環(huán)境的日益復(fù)雜,實(shí)際環(huán)境中的電磁信號(hào)變得日益密集。經(jīng)常出現(xiàn)多個(gè)信號(hào)在時(shí)域和頻域均發(fā)生混疊的現(xiàn)象,作為通信偵察的需要,首先要將所需的敵方通信信號(hào)從混合信號(hào)中提取出來。就目前已有的分離方法來看,時(shí)頻域分離方法和空域分離方法都不能夠很好的將同頻混疊信號(hào)分離。這給通信偵察系統(tǒng)對(duì)非合作信號(hào)的分析與識(shí)別帶來了巨大的困難。因此,目前迫切需要研究可行的處理方法,實(shí)現(xiàn)通信偵察信號(hào)的有效分離。盲源分離技術(shù)正好能夠解決這一難題。它能夠在不知道信號(hào)的任何先驗(yàn)信息的情況下,僅利用源信號(hào)之間相互獨(dú)立這一微弱已知條件,從一組接收天線接收到的混合信號(hào)中分離出獨(dú)立的源信號(hào)。本文主要研究盲源分離技術(shù)在通信偵察系統(tǒng)中的應(yīng)用。本文在深入研究盲源分離的相關(guān)理論的基礎(chǔ)之上,以峭度的時(shí)間平均形式(TAFC)作為獨(dú)立性的度量,從理論上證明了盲源分離算法可以分離確定的余弦信號(hào),甚至是同頻余弦信號(hào)。啟發(fā)人們應(yīng)用盲源分離技術(shù)分離復(fù)雜的余弦信號(hào)(通信信號(hào)、雷達(dá)信號(hào))。將盲源分離技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)有的通信偵察系統(tǒng),提出基于NI PXI的通信偵察接收系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計(jì)方案。通過實(shí)驗(yàn)仿真討論了信號(hào)載頻間隔、信噪比和取樣時(shí)間長度對(duì)分離性能的影響。提出改進(jìn)的基于負(fù)熵的FastICA算法。改進(jìn)算法在將最速下降法與牛頓迭代算法相結(jié)合的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步在牛頓迭代過程中采用部分牛頓迭代,使得改進(jìn)算法具有更高并且均勻一致的迭代速度。通過仿真試驗(yàn)證明其對(duì)數(shù)字調(diào)制通信混合信號(hào)的分離的有效性。針對(duì)跳頻信號(hào)的非平穩(wěn)特性,提出一種基于時(shí)頻矩陣的同時(shí)非正交聯(lián)合對(duì)角化和非對(duì)角化盲源分離算法(JDZD)。該算法同時(shí)利用來自于自項(xiàng)區(qū)和交叉項(xiàng)區(qū)的時(shí)頻分布矩陣,建立統(tǒng)一的代價(jià)函數(shù),通過增加時(shí)頻點(diǎn)來減少特征值退化的可能性,從而增強(qiáng)了抗噪能力。理論分析和仿真結(jié)果表明,該方法能夠在低信噪比的條件下,有效分離多個(gè)跳頻網(wǎng)臺(tái)。
【圖文】：

圖２．２式（２－１３）矩陣對(duì)應(yīng)的蓋爾圓盤逡逑據(jù)的協(xié)方差矩陣為逡逑＝邐＝邐＋ｃｔ２／的協(xié)方差矩陣；Ｖ為噪聲方差。根據(jù)蓋爾圓理論可知，／；，、半徑為。團(tuán)盤的并區(qū)間內(nèi)，，＆為及的第／ｉａｎ矩陣（滿足，其特征值和蓋爾圓心均是實(shí)數(shù)，可以在實(shí)軸上找到特征值的可能分布。如果所有的蓋爾圓，分別對(duì)應(yīng)信號(hào)和噪聲，較大圓盤包并集包含Ｍ個(gè)信號(hào)余下的噪聲特征值，則較大圓盤并集中的圓盤個(gè)數(shù)就是信實(shí)際計(jì)算出的蓋爾圓盤通常半徑很大且圓心接近，所有數(shù)并沒有幫助。期望找到一種變換，使得變換后的矩陣，并且遠(yuǎn)離信號(hào)對(duì)應(yīng)的蓋爾圓盤。逡逑

ＰＸＩＥ高速數(shù)據(jù)總線逡逑圖３．１基于ＮＩ邋ＰＸＩ的盲分離硬件接收平臺(tái)逡逑如圖３．１所示，硬件平臺(tái)由基于ＰＸＩＥ總線的嵌入式控制器、射頻下變頻模塊、頻逡逑率混合模塊、中頻處理模塊以及基帶數(shù)據(jù)處理模塊組成，其中射頻下變頻模塊、中頻處逡逑理模塊以及頻率綜合模塊又構(gòu)成矢量信號(hào)分析儀。逡逑３．３．２基于ＮＩＰＸＩ的盲分離軟件接收平臺(tái)逡逑通信偵察接收機(jī)軟件平臺(tái)所處理的數(shù)據(jù)在基帶數(shù)據(jù)處理單元完成，包括�？刹捎媚ｅ义蠅K化的設(shè)計(jì)思想，利用ＰＸＩ自帶的程序包，可使用Ｌａｂｖｉｅｗ或者嵌入Ｍａｔｌａｂ的方式進(jìn)逡逑行編程，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)和離線處理。逡逑２８逡逑
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 郭靖;盲源分離的時(shí)頻域算法研究[D];重慶大學(xué);2012年

2 陳利虎;跳頻信號(hào)的偵察技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 周亞乾;通信信號(hào)的盲分離技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2538030