作為一種重要的擴(kuò)頻通信技術(shù),跳頻擴(kuò)頻被大量應(yīng)用在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中。在非合作情況下,接收方由于缺少相關(guān)信道參數(shù)很難捕獲跳頻通信內(nèi)容,因此,如何實(shí)現(xiàn)跳頻信號(hào)參數(shù)的盲估計(jì),一直是非合作跳頻通信技術(shù)中的研究熱點(diǎn)。經(jīng)典的統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理方法多基于高斯分布建模背景噪聲,然而研究發(fā)現(xiàn),許多復(fù)雜噪聲背景下的觀測(cè)數(shù)據(jù)具有顯著的尖峰脈沖特性,呈現(xiàn)典型的非高斯性,可以用α穩(wěn)定分布建模。在這種情況下,基于高斯假設(shè)的信號(hào)處理方法性能往往退化,需要設(shè)計(jì)新的參數(shù)估計(jì)方案。針對(duì)通信信道環(huán)境的多樣性,本文分別基于高斯分布和α穩(wěn)定分布模型,研究了兩種不同噪聲下跳頻信號(hào)的參數(shù)估計(jì)問(wèn)題,主要工作如下:1、高斯噪聲背景下,基于常規(guī)時(shí)頻分析方法估計(jì)跳頻信號(hào)參數(shù)時(shí),采用核函數(shù)抑制時(shí)頻分布交叉項(xiàng)會(huì)導(dǎo)致時(shí)頻聚集性的下降,不利于信號(hào)參數(shù)提取。對(duì)此,本文結(jié)合Cohen類時(shí)頻分布和壓縮感知理論,提出一種基于跳頻信號(hào)時(shí)頻分布特性的稀疏時(shí)頻分布(Sparse Time-Frequency Distribution,STFD)。STFD不僅能有效抑制交叉項(xiàng),而且具有良好的時(shí)頻聚集性。仿真分析表明,在高斯噪聲背景中,與傳統(tǒng)時(shí)頻分析方法相比,基于STFD的跳頻信號(hào)參數(shù)估計(jì)方法性能更優(yōu)。2、α穩(wěn)定分布噪聲中,經(jīng)典的穩(wěn)健濾波方法所采用的統(tǒng)計(jì)模型多為α穩(wěn)定分布特例(如Cauchy分布和Meridian分布等),其脈沖抑制效果受到限制。對(duì)此,本文基于穩(wěn)健濾波原理和近似SαS分布模型提出一種新的加權(quán)最大似然近似SαS(Weighted Maximum-Likelihood Approximate SαS,WMAS)濾波器。WMAS濾波器所采用的統(tǒng)計(jì)模型為冪函數(shù)形式的近似SαS分布概率密度函數(shù),該分布能較好地刻畫(huà)SαS分布概率密度函數(shù)的重拖尾特性,使WMAS濾波器可以對(duì)α穩(wěn)定分布噪聲下的觀測(cè)信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)濾波,具有良好的穩(wěn)健性。3、提出一種α穩(wěn)定分布噪聲中基于最大似然的跳頻信號(hào)參數(shù)估計(jì)新方法。首先將復(fù)雜的跳頻信號(hào)模型簡(jiǎn)化為其頻率和包絡(luò)表示,并基于Cauchy分布建立估計(jì)信號(hào)頻率的最大似然框架;然后提出一種基于迭代的頻率估計(jì)算法,實(shí)現(xiàn)了α穩(wěn)定分布噪聲中信號(hào)頻率參數(shù)的有效估計(jì)。同時(shí),利用跳頻信號(hào)的短時(shí)平穩(wěn)性,基于窗寬遞增尋優(yōu)算法設(shè)計(jì)窗函數(shù)對(duì)其加滑動(dòng)時(shí)間窗,提取跳頻頻率隨時(shí)間變化曲線,進(jìn)而得到跳變時(shí)刻和跳周期等的估計(jì)。仿真表明,該方法在確保有效估計(jì)跳頻信號(hào)參數(shù)的同時(shí),與基于分?jǐn)?shù)低階和Meridian濾波的參數(shù)估計(jì)方法相比更穩(wěn)健。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN914.41
【部分圖文】：

圖 2.1 跳頻系統(tǒng)原理框圖頻系統(tǒng)的主要構(gòu)成器件及功能如下：1）PN碼產(chǎn)生器：生成PN碼即偽隨機(jī)序列，用于控制頻率合成器產(chǎn)號(hào)。2）頻率合成器：主要有直接頻率合成器和間接頻率合成器等，其。3）跳頻同步器：通過(guò)一定機(jī)制確保發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的本振頻率同論上，使用隨機(jī)性強(qiáng)的序列碼控制跳頻信號(hào)的載波頻率進(jìn)行跳變，的抗干擾和防攔截性能。但在實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)射機(jī)發(fā)送出去的跳頻方準(zhǔn)確接收需要跳頻系統(tǒng)具備良好的同步性能，只有接收方按照相載波頻率才有可能完成跳頻通信過(guò)程。因此，收發(fā)雙方必須提前制，使跳頻信號(hào)的生成和接收端信號(hào)的解跳都有跡可循，在防止非干擾的同時(shí)，保證合作通信的可靠性和安全性。時(shí)間-頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)看，載波頻率的跳變規(guī)律可用跳頻圖案描

圖 2.2 跳頻圖案頻系統(tǒng)的性能參數(shù)和特點(diǎn)通信系統(tǒng)性能的參數(shù)主要有[38]：由頻率合成器決定的跳頻通率中的頻率最大差值決定的跳頻信帶寬度，根據(jù)通信需要人為根據(jù)通信需求和系統(tǒng)性能設(shè)定的跳頻速率，與系統(tǒng)跳頻載波相系統(tǒng)性能決定的跳頻同步時(shí)間等。相對(duì)于傳統(tǒng)的定頻通信系統(tǒng)顯示出以下新特點(diǎn)：隨機(jī)跳變的載度使其具有更強(qiáng)的抗干擾能力；非合作通信情況下接收方由于得系統(tǒng)的截獲概率更低；偽隨機(jī)序列碼不僅可以用來(lái)控制載來(lái)實(shí)現(xiàn)多址組網(wǎng)；同時(shí)，從微觀角度來(lái)看或者將跳頻信號(hào)的所則其與窄帶通信系統(tǒng)一樣，表明其可以和窄帶通信系統(tǒng)兼容驗(yàn)仿真信號(hào)的頻率按照跳頻圖案?jìng)坞S機(jī)跳變，可定義為

安電子科技大學(xué)碩士論文10（a）波形圖 （b）頻譜圖 2.3 跳頻信號(hào)波形圖和頻譜圖2.3 非高斯脈沖噪聲模型跳頻通信信道噪聲情況復(fù)雜，即有簡(jiǎn)單的高斯信道，也有復(fù)雜的非高斯信道，本節(jié)將介紹幾種常見(jiàn)的用于非高斯信道建模的統(tǒng)計(jì)模型：2.3.1 混合高斯分布混合高斯分布是一種簡(jiǎn)單的非高斯噪聲模型，其概率密度函數(shù)實(shí)際上是幾個(gè)高斯分布的加權(quán)和，即1 1( ) ( ; , ) . . 1n ni i i ii ip x p N x x P s t p= == ∑ ∑=(2-2)混合分布的均值為1ni iix p x== ∑(2-3)方差為1 1[( )( ) ]n ni i i i ii iE x x x x p P p xx xx= = ′ = ∑ + ∑′ ′(2-4)2.3.2 廣義高斯分布廣義高斯分布的概率密度函數(shù)表達(dá)式為2
【參考文獻(xiàn)】

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1 金艷;朱敏;姬紅兵;;Alpha穩(wěn)定分布噪聲下基于柯西分布的相位鍵控信號(hào)碼速率最大似然估計(jì)[J];電子與信息學(xué)報(bào);2015年06期

2 金艷;彭營(yíng);姬紅兵;;α穩(wěn)定分布噪聲中基于最優(yōu)核時(shí)頻分析的跳頻信號(hào)參數(shù)估計(jì)[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2015年05期

3 錢怡;馬慶力;路后兵;;基于改進(jìn)SPWVD的DS/FH信號(hào)跳頻參數(shù)估計(jì)方法[J];艦船電子對(duì)抗;2015年01期

4 趙新明;金艷;姬紅兵;;a穩(wěn)定分布噪聲下基于Merid濾波的跳頻信號(hào)參數(shù)估計(jì)[J];電子與信息學(xué)報(bào);2014年08期

5 李世鵬;趙正予;黃碩;陳罡;;一種基于粒子濾波的跳頻信號(hào)頻率跟蹤技術(shù)[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年09期

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2 彭營(yíng);脈沖噪聲下跳頻信號(hào)的參數(shù)估計(jì)研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

3 趙新明;Alpha穩(wěn)定分布噪聲下跳頻信號(hào)參數(shù)估計(jì)研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

4 劉杰;Alpha穩(wěn)定分布噪聲下跳頻信號(hào)的參數(shù)估計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2876265