基于独立分量分析的混叠跳频信号分离算法

为解决混叠跳频信号的分离问题,在深入研究独立分量分析(ICA:Independent Component Analysis)理论基础上,结合跳频通信的特点,提出了基于独立分量分析的混叠跳频信号分离算法,实现了对混叠跳频信号的盲分离.该算法将基于负熵最大化的FastICA算法应用到混叠跳频信号分离中.通过仿真实验表明,该算法能成功地排除乘性噪声干扰,完成对混叠跳频信号的分离.虽然分离信号的幅度、相位等参数较源信号发生了变化,但并不影响后续工作.这一过程在未知任何先验参数的条件下完成,并取得了较好的分离效果,为跳频通信信号的分离工作提供了新思路.     

跳频通信的半盲提取抗干扰方法

针对跳频通信系统抗干扰问题,利用跳频信号和干扰信号的统计独立性,提出一种跳频信号的半盲提取抗干扰方法。该方法采用参考独立分量分析算法(independent component analysis with reference,ICA-R),利用协作通信双方已知的跳频图案的先验信息,约束算法收敛方向,提取出跳频信号。仿真结果表明,所提方法能够有效提取出跳频信号,提高通信系统的抗干扰能力。该算法合并了信号分离和提取过程,避免FastICA抗干扰方法所需的信号识别和提取的后续处理,降低了系统的复杂度。     

基于跳频信号短时平稳的二阶特征窗盲分离抗干扰方法

跳频通信难以高效抵抗人为的恶意干扰和动态干扰,研究基于盲分离理论的新型抗干扰技术具有重要意义.提出一种基于跳频信号短时平稳的二阶特征窗盲分离抗干扰方法,该方法通过空间预白化和定义特征窗函数,把跳频信号转化为白化的短时平稳信号,利用伪Wigner-Ville分布,提取出有用跳频信号而抑制掉干扰,实现抗干扰的目的.仿真结果表明,新分离算法比特征矩阵联合近似对角化(joint approximative diagonalization of eigenmatrix,JADE)算法具有更好的分离效果,分离后的信号通过提取算法能有效地被提取出来.     

盲信号分离输出与源信号的一致性判断

针对盲信号分离需要判断分离结果与源信号是否一致的问题,基于统计独立变量函数仍然保持“统计独立”的性质,提出了独立分量分析(ICA)的输出分量与源信号的一致性判断方法.该方法通过计算混合信号及其差分值混合矩阵的相关矩阵,根据ICA各分量对应的最大相关系数来判断ICA各分量与源信号的一致性.模拟计算和实验结果表明:若差分前后混合矩阵的最大相关系数趋近于1,则ICA输出分量与对应的源信号一致;为保证分离的准确,差分前后混合矩阵的最大相关系数不应小于0.8.     

用于跳频分量选取的修正适应度距离比粒子群算法

跳频信号参数估计是跳频信号截获、干扰的前提,而传统Cohen类时频分析方法存在核函数选择的瓶颈.结合匹配追踪和智能计算的思想,将多峰函数粒子群优化算法引入跳频信号时频分析领域.在分析粒子适应度和粒子间距2个影响粒子搜索行为的关键因素的基础上,提出了基于改进的适应度-距离比测度的多峰函数粒子群优化算法,并应用于跳频分量自适应选取.该方法不需要跳频信号的任何先验知识和粒子群小生境参数的人为设置.理论分析和仿真结果表明,与基于环形拓扑结构、单一共享适应度信息的粒子群优化算法相比,算法成功率和参数估计精度进一步改善,该方法的邻域搜索机制和跳频分量选取具有可行性和有效性.     

时频分析的欠定盲源分离算法

随着跳频通信系统性能的不断提升,传统信号处理方式无法适应跳频信号载频时变的特性,提出一种改进思想,采用时频分析方法对多跳频欠定盲源分离问题进行研究分析.由于线性时频分析方法满足线性叠加原理并且信号间没有交叉项干扰的影响,采用短时傅里叶变换对多跳频信号进行处理分析;利用自适应时频支撑点阈值设定的方法,剔除低能量噪点对时频单源点的影响,并结合改进的k-均值算法对混合矩阵进行估计;在不同时间段短时傅里叶变换的窗函数中,通过判断频率聚类数的不同,确定跳频信号频率跳变点的时刻及位置;通过时频单源点的时频比矩阵对时变混合矩阵进行估计.仿真实验验证了改进算法对混合矩阵具有较好的估计特性,算法改进的效果也比较明显.     

对跳频通信系统典型干扰性能的分析

战时对敌方跳频系统实施高效干扰,是现代电子战的一个重要组成部分.仿真并分析几种典型样式的干扰对跳频通信系统的干扰性能.首先建立了跳频通信系统仿真模型,然后分别对梳状干扰、脉冲扫描干扰、部分频带干扰和跟踪干扰对跳频系统的干扰性能进行了仿真,并以干信比-误码率曲线作为评估标准,对以上四种干扰形式的有效性做出了分析和评价.     

基于小波降噪和盲源分离的跳频通信抗干扰方法研究

传统盲源分离技术中白化处理的降噪能力有限,导致其在低信噪比条件下效果不理想,制约了盲源分离技术在通信抗干扰领域的实际运用。针对这一问题,在基于盲源分离的跳频通信抗非相关干扰方法的框架基础上引入小波降噪,提出了对混有干扰的多路接收跳频信号先小波降噪预处理再盲源分离的方法。仿真结果表明,提出方法与已有的类似工作相比,能够在低信噪比条件下进一步改善跳频通信对抗强非相关干扰的误码性能。     

基于m序列的差分跳频通信G函数设计

基于通信保密、安全可靠的考虑,提出将差分跳频技术应用于水声通信并给出了系统模型,可以克服传统跳频通信的数据率不高和同步困难等不足。从CHESS电台G函数产生跳频图案的缺点出发,结合m序列提出新的G函数设计方法,并将新的G函数产生的跳频图案与简单相加G函数、m序列控制G函数法进行了对比分析和性能检验。仿真结果表明,新的G函数产生的跳频序列有良好的均匀性、随机性,应用于水下通信可以更好的抗水下干扰和多途。     

跳频通信干扰抑制中的改进自适应对消技术

与传统阻塞式干扰对短波跳频通信的干扰相比,以通过侦查截获跳频的频率进行干扰的跟踪干扰方法对跳频的干扰更具有针对性。然而干扰信号的处理时间、干扰机与发射机接收机之间的距离等使得跳频信号与干扰信号存在时延。为解决以上问题,提出了一种基于二级最小均方(LMS)算法的自适应对消技术。同时,在理论分析的基础上重点对所提出的改进的LMS算法应用在FPGA平台上进行仿真实验。首先,通过Simulink仿真平台模拟有用跳频信号与干扰信号建立自适应算法仿真平台;其次,通过ISE软件仿真得到原始信号及抵消后的波形;最后,通过Matlab仿真得到抵消前后信干比数值。仿真实验表明该算法具有良好的抑制效果。     

扫频干扰下多元频移键控与跳频通信的容量分析

为了分析宽带系统的抗干扰能力,提供抗干扰系统设计的准则,从信道容量的角度分析了扫频干扰下的跳频通信和多元频移键控(M-ary frequency shift keying,M-FSK)2种调制方式的通信性能。从理论上给出了两种调制方式的通信容量表达式,然后用仿真的方法分析了不同扫频干扰参数下的信道容量。分析了快速扫频和慢速扫频对两个系统的影响。结果表明:在快速扫频干扰影响下,跳频通信的通信性能恶化。而M-FSK具有较强的抗扫频干扰能力,其信道容量主要受到宽带噪声干扰的影响。因此,M-FSK在存在扫频干扰的情况下,能够取得更高的容量,具有更好的抗干扰能力。     

Removal of jamming using independent component analysis in non-cooperative passive detection system

Due to electronic jamming transmitted by hostile electronic jamming equipments and unintentional jamming from other illuminating sources in the complex electromagnetic environment,the performance of non-cooperative passive detection systems may degrade it significantly.To solve the problem,a receiving frame with multiple channels for signal preprocessing is designed and a theoretical analysis to the received signals in the complex electromagnetic environment is provided.Furthermore,a scheme for jamming removal using independent component analysis is proposed.Simulation results demonstrate the proposed scheme appears as a very appealing solution for removal of jamming and an approximate 10 dB signal to distortion ratio over traditional schemes is obtained.     

微弱直流信号检测系统抗干扰方案的研究

作者在本文中提出了提高调制型微弱直流信号检测系统的抗干扰能力的方案，采用了选频放大器和相敏检波器的设计方案。在文中还对各部分电路的传输函数、幅频特性、元件灵敏度以及元件参数的选择等都进行了分析讨论，给出了实验波形和测试数据。     

直接序列扩频(DS SS)系统及其抗干扰性能研究

探讨了采用BPSK方式发送二进制信息序列的扩频通信系统的实现方式及其抗干扰性能，给出了DS SS系统抗干扰的仿真模型，仿真结果表明，DS SS系统对单频正弦干扰信号有较强的抑制作用。     

基于SSC的星载SAR有源干扰方法

 不同干扰方式对星载SAR的干扰效果主要取决于干扰信号与SAR回波信号的相似度,即干扰信号在信号结构和特征方面与星载SAR回波的相似程度。通过提出一种基于散射统计特性（SSC）的星载SAR有源干扰方法,构建用于干扰星载SAR的类杂波信号数学模型,分析该信号与星载SAR回波信号的散射统计特性相似度,并进行了仿真分析。仿真结果表明该方法在相同的干信比下有更好的干扰效果,具有较好的应用前景。     

一种基于独立分量分析的变速跳频信号盲分离方法

针对当前跳频信号盲分离算法计算量大,精确度不高的问题,结合变速跳频信号采用不断加快的跳速和“跳速多变”的策略,提出了一种利用信源间的独立性解决变速跳频信号盲分离问题的方法。同时,采用负熵最大化寻优算法加快了传统独立分量分离算法运算速度。通过仿真实验与处理实际数据结果表明：与其他方法相比,该方法在不需要任何先验信息的条件下,可以在低信噪比的情况下较好地分离出各个变速跳频信号,同时能够精确恢复出变速跳频信号的跳频图案,在20 dB信噪比的情况下,分离后相似系数可以达到99%。该研究为变速跳频信号盲分离问题提供一个新的解决途径。     

干扰椭圆分析与应用

为了更好地发挥实际跳频通信装备的潜在抗跟踪干扰能力，在前人研究的基础上，详细推导了跳频通信装备与跟踪干扰机之间的几何数学关系(即干扰椭圆)，重点分析了干扰椭圆的特点及其影响因素，针对性地讨论了干扰椭圆原理在实际装备中的应用及其扩展等问题，得出了一些有益的结论，可望有利于指导跳频通信装备的战术使用。     

基于EMD和SVD特征提取的通信辐射源个体识别方法

为改善通信辐射源指纹特征提取算法抗噪声及干扰能力差导致的对通信辐射源个体分类识别率低和稳定性差的问题,提出了一种基于经验模态分解和奇异值分解特征提取的方法.通过对信号进行经验模态分解,来克服噪声对指纹特征提取的影响,经希尔伯特-黄变换和奇异值分解实现对通信辐射源信号的指纹特征提取,结合支持向量机算法完成对通信辐射源的个体识别,从而提高了分类识别的正确率,经过对4类辐射源信号的实验验证表明识别效果具有明显提升.