基于经验模态分解的通信信号细微特征分析

基于经验模态分解的通信信号细微特征分析

论文摘要

通信信号细微特征分析是通信信号处理领域里的一个研究热点。近年来,虽然通信信号细微特征分析技术有了一定的发展,但是仍然面临着特征提取、特征选择等诸多问题。本文利用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)方法来研究通信信号细微特征,主要成果有:(1)提出了一种基于EMD的暂态信号时频分布特征提取方法。该方法首先利用EMD方法计算信号的Hilbert时频谱,然后对Hilbert时频谱进行奇异值分解,最后以这个Hilbert时频谱的奇异值特征作为暂态信号的暂态特征。对于不同辐射源个体,该方法提取的暂态信号时频分布特征具有较强的区分能力,而且聚类性能较好。(2)提出一种基于EMD的暂态信号信息维特征提取方法。该方法首先利用EMD方法分解暂态信号,得到信号的各模态分量,然后计算各模态分量的信息维数,最后以这些信息维数特征作为暂态特征。实测数据分析结果表明,暂态信号的信息维特征具有较强的聚类性,能够较好地区分不同辐射源。(3)提出了一种基于EMD的稳态信号频谱特征提取方法。该方法首先利用EMD方法分解稳态信号,得到信号的各模态分量,然后去除信号的主要成分分量和噪声分量,计算余下的杂散成分分量的频谱,最后以这个频谱作为稳态信号的细微特征。实测数据分析结果表明,对于不同辐射源个体,该方法提取的稳态特征具有较强的区分能力。(4)提出了一种基于EMD的稳态信号双谱(SIB)特征提取方法。该方法首先采用EMD方法分解稳态信号,得到信号的各模态分量,然后去除信号的主要成分分量和噪声分量,计算余下的杂散成分的积分双谱,最后以这个SIB作为稳态信号的细微特征。实验结果表明,对于不同辐射源个体,该方法提取的稳态特征具有较强的区分能力。(5)设计实现了一个辐射源个体识别实验系统。通过这个辐射源个体识别实验系统,利用实际采集的信号对本文算法进行了验证。结果表明,本文所提出的信号暂态特征和稳态特征都具有较好的性能,能够识别不同的辐射源个体。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景和意义
  • 1.2 通信信号细微特征分析研究现状
  • 1.2.1 暂态特征分析研究现状
  • 1.2.2 稳态特征分析研究现状
  • 1.3 本文的研究内容和内容安排
  • 第二章 经验模态分解基础理论
  • 2.1 引言
  • 2.2 经验模态分解的基本概念及算法实现
  • 2.2.1 经验模态分解的基本概念
  • 2.2.2 经验模态分解的算法实现
  • 2.3 经验模态分解特性分析
  • 2.4 经验模态分解仿真分析
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 基于经验模态分解的暂态信号细微特征分析
  • 3.1 引言
  • 3.2 暂态信号检测
  • 3.3 暂态信号时频分布特征提取
  • 3.3.1 暂态信号时频分布特征提取
  • 3.3.2 实测数据仿真分析
  • 3.4 基于经验模态分解的信息维特征分析
  • 3.4.1 信息维特征提取
  • 3.4.2 实测数据仿真分析
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 基于经验模态分解的稳态信号细微特征分析
  • 4.1 引言
  • 4.2 信号模型
  • 4.3 基于经验模态分解的稳态信号频谱特征分析
  • 4.3.1 稳态信号频谱特征提取
  • 4.3.2 实测数据仿真分析
  • 4.4 基于经验模态分解的稳态信号双谱特征分析
  • 4.4.1 稳态信号双谱特征提取
  • 4.4.2 实测数据仿真分析
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 辐射源个体识别系统设计
  • 5.1 引言
  • 5.2 系统设计
  • 5.2.1 信号接收与采集系统
  • 5.2.2 辐射源个体识别软件
  • 5.3 个体识别实验
  • 5.3.1 实验结果
  • 5.3.2 结果分析
  • 5.4 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
  • 相关论文文献

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