基于改进精估计与FrFT的Chirp信号参数估计

为了解决Chirp信号参数估计在低信噪比下保持高精度等问题，提出了一种基于粗精二次估计的Chirp参数算法。粗估计采用分数阶傅里叶变换（Fractional Fourier Transform，FrFT），能够在低信噪比下检测到Chirp信号并估计出调频率的范围。同时，提出了一种FrFT插值算法提高FrFT估计中心频率的精度。精估计根据信号能量和周期长度一定时Chirp信号频谱幅度的平方与调频率成反比的特性，不断地用已知Chirp信号的共轭与未知Chirp信号相乘，寻找使相乘后频谱幅度平方最大的已知Chirp信号的调频率。为了提高精估计算法性能，用提出的H-Rife算法估计中心频率和相乘后信号的频谱中最大的幅值。〖JP2〗用二分法代替等步长使精估计在粗估计出的调频率范围内搜索，极大降低了复杂度。在信噪比不小于-10 dB时，该算法估计调频率归一化均方误差（Normalized Mean Square Error，NMSE）较FrFT线性提升，估计中心频率NMSE较FrFT线性提升，接近克拉美罗界。     

强干扰下跳频信号的参数估计

针对通信对抗中跳频信号参数估计问题,考虑存在强干扰的情况下,提出了一种基于时频重心的跳频信号跳周期估计和基于跳频部分接收的跳时估计方法。对于跳周期估计,在短时傅里叶变换（STFT）时频变换的基础上提取信号随时间变化的时频重心,再结合小波变换和谱分析估计出跳频周期;对于跳时估计,采用跳频带宽的部分接收避开强干扰,构造含有跳变信息的参考信号,通过参考信号采用最大似然(ML)方法得到跳时的精确估计。仿真实验表明,算法运算复杂度低,跳频定位精度高,在强定频干扰的情况下仍能有效估计出跳频周期和起跳时刻。     

基于时频分布迭代的跳频信号参数估计

提出了一种基于时频分布迭代的跳频信号参数估计新算法，利用时频平面最大值， 通过计算跳频信号与最优原子时频分布的残差逐次迭代获取匹配于跳频信号分量的时频参数 ，进而实现跳频信号参数估计。理论分析和仿真结果表明，与基于匹配追踪和粒子群优化的 跳频信号参数估计相比，基于时频分布迭代的参数估计算法在保证算法精度的情况下，有效 地降低了算法的计算复杂度，为跳频信号盲接收的实时实现提供了一种新方法。     

基于OMP分解的宽带Chirp信号多参数估计

将信号稀疏分解——正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)引入到阵列 信号处理领域,在OMP分解的基础上,提出了宽带Chirp信号多参数估计方法。首 先根据宽带Chirp信号形式建立过完备原子库,对阵列接收信号在该过完备原子库上利用 OMP做稀疏分解,从而由最佳匹配原子的参数获得信号的起始频率和调频斜率的估 计,得到宽带Chirp信号形式。在此基础上,再根据阵列结构和已获得的宽带Chirp信号形式 建立另一个原子库,通过计算阵列接收数据与原子库中原子之间的互相关矩阵的迹,搜索迹 的最大峰值找出最匹配的原子,进而由最佳原子的参数获得信号的波达方向角度（Directio n of Arrival, DOA）的估计。仿真实验证明了该算法对参数估计的有效性,并且表明与WVD ( Wigner Ville Distribution)方法相比,该方法能更有效地对信号的波达方向角度进行估 计。     

时频平面分析非平稳信号的研究进展

时频平面是研究非平稳信号的有力工具,早期采用的主要是短时傅氏变换(STFT)和Wigner-Vill分布(WVD)等。近年来,非平稳信号研究受到广泛关注,在时频平面分析方面取得了新进展。本文简单介绍了时频分布的特点,指出了在时频分布研究中存在的问题与发展趋势。     

脉冲噪声下跳频信号时频图修正

为了在α稳定分布噪声的环境下获得清晰的跳频信号时频图,提出一种基于分数低阶SPWVD(Smoothed Pseudo Wigner-Vile Distribution)与形态学滤波相结合的跳频信号时频图修正算法。首先,根据接收到的多跳频信号建立跳频信号的模型和α稳定分布噪声模型;然后,采用低阶SPWVD变换抑制时频图中脉冲噪声;最后,根据形态学滤波处理方法对残留噪声进一步抑制进而得到清晰时频图。理论分析和仿真结果表明,所提算法在广义信噪比为-5 dB时仍可以得到清晰可靠的跳频信号时频图,并且基于时频图的参数估计性能优良。     

基于时频子空间的多分量宽带调频信号DOA估计

为在复杂电磁环境下实现对多分量宽带线性调频信号的到达角(DOA)估计,研究了基于时频 子空间的到达角估计算法,对阵列接收信号通过二维时频掩膜滤波逐一提取各信源的时频自 项,建立了空时频矩阵,运用子空间技术得到各信源的到达角估计,并与宽带聚汇算法比较 ,进行了仿真实验。仿真结果表明,由于充分利用了多分量线性调频信号的时频信息,在低 信噪比条件下,宽带时频子空间方法比宽带聚汇算法具有更高的DOA估计的分辨率和估计精 度。     

一种海洋蒸发波导通信带限信道建模方法

针对海洋蒸发波导中多径信号场强计算和时延估计问题,提出了一种通信带限信道建模方法。给出了一种分段的射线追踪算法,提出了多径到达信号分离和场强计算的方法,考虑了电波空间扩散、粗糙海面反射和接收球;研究了时延估计规律、系统设计和使用策略。数值试验验证了建立的带限冲激响应建模方法的可行性,为海洋蒸发波导通信的链路预算和性能分析提供了有效的途径,通过控制信号频率、带宽和能量正余量可达到预期系统性能。     

基于时域分割的DS/FH信号参数估计

针对时频分析方法在直扩/跳频(DS/FH)混 合扩频信号参数估计中存在时频分辨率受限、交叉项干扰、实时性差等缺点,通过分 析DS/FH信号的时频特性,提出了一种新的DS/FH信号参数估计方法。该方法从待测信号的时 域分析出发,利用不同跳频点对应的周期数不相等的性质,完成了对DS/FH信号的时域分割 ,最后结合DS/FH信号性质完成了对待测信号跳频周期、驻留时间、跳频频率的估计。仿真 结果表明,该方法针对DS/FH信号的参数估计精度高,运算速度较快,且没有干扰频率。     

结合图像处理与时频分析的直扩/跳频信号参数估计

为实现扩频带宽大于跳频间隔、干扰信号强度较大及存在信道噪声时直扩/跳频（DS/FH）信号参数精确估计,提出了一种结合图像处理算法与时频分析技术的DS/FH信号参数估计方法。该方法首先利用时频分析算法提取DS/FH信号的时频分布图,然后结合干扰分量在时频图中的图像特征,利用图像处理的开运算与闭运算剔除了图像中的孤立干扰点及“空洞”干扰点。特别地,为抑制复杂的毛刺干扰信号提出了一种迭代相关匹配算法。最后通过分析图像像素位置与时频参数的对应关系完成DS/FH信号的参数估计。仿真实验表明,该方法可以有效消除干扰信号的影响,准确快速提取混合扩频信号的时频参数。     

采用图像处理的跳频信号参数盲估计

针对短波复杂信道环境下的跳频信号参数估计问题,提出了一种基于图像处理的跳频信号参数盲估计算法。该算法在时频分析的基础上采用灰度共生矩阵提取信号的纹理特征,通过对纹理特征量的分割实现信号与背景噪声的分割,并运用形态学滤波去除二值化后产生的椒盐噪声;然后根据连通区域标记得到的各个信号在时频图中的位置信息来聚类,从而去除定频、突发等干扰信号,分选出跳频信号;最后根据分选出的跳频信号提取其跳频频线并进行修正,估计出跳频信号的跳周期、跳变时刻和跳频频率。仿真实验表明,该算法切实有效,能够在较低的信噪比条件下精确地估计出跳频信号的参数。     

一种改进的跳频信号参数估计方法

针对在跳频信号跳变时刻和跳变频率估计方面实时性和估计精度无法同时兼顾的问题，提出了一种基于短时傅立叶变换(STFT)和多重信号分类(MUSIC)算法的跳频信号参数估计方法。在建立跳频信号数学模型的基础上，利用STFT选取较大时间窗对整个信号在时域进行粗搜索，生成时频谱图，提取时频脊线从而获得跳变时刻，然后选取较小时间窗在已知跳变时间段利用STFT进行跳变时刻的细估计，并利用MUSIC算法进行频率的精确估计。该方法利用STFT的二次估计，减少了MUSIC搜索范围，从而降低了时间开销。仿真表明该算法的跳变时刻频率估计精度高，实时性能满足参数测量需求。     

一种基于Kay瞬时测频的PSK解码方法

在电子侦察中,需要判断截获的雷达信号的调制方式和调制参数。利用Kay瞬时测频结合聚类分析的方法,可检测LFM、FSK和PSK信号。对相位编码信号,利用单脉冲多重相关积累算法从信号中提取相位跳变规律,并在此基础上给出了相位编码序列恢复方法。该处理方法在信噪比较高时,计算速度优于短时傅里叶变换(STFT)等方法。最后,通过计算机仿真显示了该方法具有较好的精度和处理结果。     

基于扩展卡尔曼滤波算法的无人机定位

无人机的移动定位是应对无人机机动性和应用环境复杂性的关键技术。为解决无人机中的全球定位系统（GPS）信号失效问题,提出了一种通过机载无线射频的接收信号强度解决定位问题的技术,分别采用扩展卡尔曼滤波方法估计距离和最小二乘方法估计路径损耗因子两种处理方法。理论分析和实验测试结果证实所提算法对有色噪声干扰下的接收信号有较好的增强效果,基于80%的置信水平,新算法相对于白噪声模型将估算误差从9.5 m减少到了4 m,还进一步提供了融合惯性导航的算法。     

短码、周期长码直扩信号伪码序列盲估计

针对短码、周期长码直扩信号在不同的时延下伪码序列估计问题,提出了一种基于奇异值分解的盲解扩算法。在已知信息码元速率和伪码周期条件的前提下,算法首先把接收到的直扩信号按照一定长度进行分段构成相关矩阵并对此矩阵进行奇异值分解得出信号子空间,然后根据信号子空间和伪码序列的模糊关系,利用求解的模糊酉矩阵和特定约束条件（如m序列）去其模糊性,最终估计出伪码序列。仿真结果表明,该算法不仅解决了在不同的时延下估计伪码序列带来的问题,而且具有稳定性高、在低信噪比条件下有良好的估计性能等优点。     

基于分数阶域的多分量线性调频信号能量聚集性检测

线性调频信号(LFM)在雷达信号中已得到广泛使用。本文利用LFM信号在时频平面上某一角度的能量聚集特征和分数阶Fourier变换的性质，提出了基于分数阶域的能量聚集性检测算法，并定性地分析其检测性能以及提高FRFT的分辨率方法。     

宽带信号数字信道化及跨信道重构侦测技术

针对在无源探测大带宽信号的过程中会产生跨信道失真问题,提出了一种跨信道可重构的信道化方法。首先经过均匀滤波器组粗滤波,再引入检测时间自适应的双门限能量检测机制,对粗滤波信号进行跨信道判决,之后对各个跨信道信号分别进行可重构信道化设计,从而恢复出原始信号。与传统的数字信道化方法相比,该算法能够更新能量检测门限对跨信道信号进行实时判决,对跨信道信号的重构准确率高于98.3%,实现了对跨子信道带宽信号的近似无失真重构。Matlab仿真结果验证了算法的有效性。