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随着通信技术的飞速发展,通信信号的体制和调制样式复杂多样,同时信号环境日趋密集,使得常规的识别方法很难适应实际需要,无法有效地对通信信号进行识别,从而给通信信号的探测与识别方法提出了更高的要求,需要我们更深入、更细致地去进行分析研究。
本文主要研究通信对抗中的信号处理问题。论文以现代军事领域中电子对抗的实际需求及应用为背景,以拟构建对通信电台进行侦收和指纹识别的系统为目的,提出研究目标和总体方案,然后根据总体方案的各个模块分别讨论相关的算法、性能分析和仿真实现。论文各章节在学习总结现有相关知识的基础上,罗列出多种算法以实现复杂电磁环境中的电台信号的提取、信号调制模式识别、扩频信号检测等。由于系统方案所涵盖的技术广、难度大,受本人能力及精力所限,在此仅就扩频信号检测方法等进行了重点研究分析。系统方案的解决流程及主要内容如下:
首先,系统接收到多个电台的混合信号后,先通过信源数目估计、波到达方向估计、波束形成和信号聚焦模块,将不同的电台信号分开,并将噪声、电台的暂态信号与通信信号分离,而后送入不同的后续处理模块。本文着重分析讨论了已有的各种信源数目估计算法及其改进算法。其次,对通信信号检测是否有扩频信号存在,若存在则估计扩频参数;如果是非扩频的一般信号,则识别其调制模式。本文对以往信号调制模式识别算法进行了学习总结,并着重综合分析一种能同时识别7种模拟调制信号和7种数字调制信号的方法。在相关研究基础上,对直序扩频信号,提出只利用信号二阶矩就能够进行低信噪比条件下信号检测的简易算法;对于跳频扩频信号,则基于多跳自相关MHAC进行讨论分析。再次,利用暂态信号和通信信号的细微特征进行电台指纹的识别。对暂态信号,在无训练样本的条件下,可采用综合聚类算法实现信号的盲分类;在有训练样本的情况下,可结合信号特征参数的提取方法,使之能够更好地表现不同信号类之间的差异。通信信号的细微特征应该是时域、频域、相关域、高阶统计量等多种特征的综合。