非合作跳频信号处理技术研究

论文摘要

跳频(Frequency Hopping)通信由于具有良好的低截获概率、抗干扰性及组网工作能力,在军事和民用通信领域得到了广泛应用,因此开展跳频信号处理技术的研究,具有重大的现实意义。本文就非合作跳频信号处理技术展开研究,主要研究了基于时频分析的处理方法和基于相位差分的处理方法。时频分析方法是当前处理跳频信号最有效的工具之一,文章详细分析了几种常用时频分析方法的性能,针对单跳频信号,提出了基于谱图的参数估计方法;针对多跳频信号同时存在情况,提出了一种基于短时傅立叶变换的异步多跳频信号参数估计与网台分选方法,在信噪比大于2dB条件下能够有效实现多跳频信号参数估计与分选;针对跳频信号调制样式识别问题,提出一种调制样式识别方法。文章提出了基于相位差分的跳频信号识别与参数估计方法,首先对跳频信号进行相位差分处理得到瞬时频率,通过对瞬时频率进行处理实现了跳频参数的估计;文章分析了定频信号、MFSK信号、LFM信号瞬时频率分布规律与跳频信号的区别,实现了跳频信号的识别。仿真表明,在信噪比大于3dB条件下算法性能较好。算法简单,计算量小。设计并实现了跳频信号仿真与处理软件,仿真结果和实测数据的处理结果验证了算法的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 跳频信号处理技术研究现状
• 1.3 本文的研究内容和内容安排
• 第二章 跳频通信技术简介
• 2.1 引言
• 2.2 跳频通信系统工作原理
• 2.3 跳频通信系统特征参数
• 2.4 跳频信号的数学模型
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于时频分析的跳频信号处理方法
• 3.1 引言
• 3.2 常用时频分析算法
• 3.2.1 线性时频变换
• 3.2.2 非线性时频变换
• 3.2.3 时频分析方法的计算量比较
• 3.3 基于时频分析的跳频信号处理
• 3.3.1 单跳频信号参数估计
• 3.3.2 多跳频信号参数估计与分选
• 3.4 跳频信号调制样式识别
• 3.4.1 算法原理
• 3.4.2 算法流程
• 3.4.3 仿真分析
• 3.4.4 算法适应性分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于相位差分的跳频信号处理方法
• 4.1 引言
• 4.2 瞬时频率定义
• 4.3 跳频信号相位差分模型
• 4.3.1 跳频信号相位差分原理
• 4.3.2 仿真分析
• 4.4 基于多重相位差分的跳频参数估计
• 4.4.1 参数估计原理
• 4.4.2 算法步骤
• 4.4.3 计算量分析
• 4.4.4 仿真分析
• 4.5 基于多重相位差分的跳频信号识别
• 4.5.1 识别原理
• 4.5.2 识别流程
• 4.5.3 仿真分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 跳频信号仿真与处理软件设计
• 5.1 引言
• 5.2 软件设计
• 5.3 软件结构
• 5.4 软件界面
• 5.5 实测数据处理结果
• 5.6 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 本文的主要成果和创新点
• 6.2 进一步工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果