混沌海杂波背景下的弱信号检测

讨论了海杂波背景下的弱信号检测问题。经典的统计检测理论把海杂波作为随机信号处理的做法大大降低了信号检测的性能。利用海杂波为混沌信号这一先验知识 ,采用神经网络相空间重构的方法 ,对淹没在混沌背景下的弱信号进行检测处理 ,同时针对模型误差及不同信号形式就这一问题进行了全面分析。理论分析和仿真结果表明 ,此方法能有效地实现混沌海杂波背景下的弱目标检测 ,具有很高的改善因子。     

LFM信号基于自适应预白化处理的GLRT检测器

针对有色混响噪声背景下线性调频(LFM)信号的检测,提出了基于自适应预白化处理的广义似然比检测GLRT(generalized likelihood ratio test)改进算法。改进算法根据前一段的混响噪声数据估计AR模型参数,利用估计参数构成的白化器对当前段混响噪声数据进行滤波,并对滤波后数据进行单变量的GLRT检测。与双变量的GLRT算法相比,改进算法有效降低了运算量。最后通过蒙特卡罗仿真给出了改进算法的检测性能分析。     

混沌码正交频分复用SAR抗干扰能力研究

传统线性调频波合成孔径雷达(LFM-SAR)不能对抗复制欺骗干扰,提出采用混沌码正交频分复用合成孔径雷达(COFDM-SAR)信号,利用混沌码初值敏感性可产生大量不同混沌码序列,使COFDM-SAR每一个脉冲的信号正交,从而使其不但能抗噪声压制干扰,而且具有抗复制欺骗干扰的能力.给出了COFDM-SAR信号生成方法和成像处理方法,并对其抗噪声调频干扰、复制欺骗干扰等典型有源干扰的能力与LFM-SAR进行了比较.计算机仿真结果表明,COFDM-SAR的抗复制欺骗和抗噪声压制干扰的能力均优于LFM-SAR.     

基于分数阶傅里叶变换的LFM混响空时预白化方法

针对主动声纳在浅海混响背景下线性调频(linear frequency modulation, LFM)信号检测的高虚警问题,提出了基于分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transform, FRFT)的空时预白化(space time prewhitening, STPW)方法。该方法利用FRFT对LFM信号良好的频域聚焦性,将混响信号变换到分数阶傅里叶域进行白化处理,使混响中的线变频率变换为稳定频率,增强了混响的局部稳定性,从而改善了混响的白化效果。通过实测混响数据对所提方法进行了验证,实验结果表明,所提方法使匹配滤波检测器的统计性能在信混比(signal to reverberation ratio, SRR)-16 dB~0 dB范围内平均提高了13%,显著提高了主动声纳在混响背景下的检测性能。     

基于Volterra滤波器的混沌背景弱信号检测

针对混沌背景弱信号检测问题,提出了一种基于Volterra滤波器的混沌背景弱信号检测算法.在Volterra滤波系数计算过程中,采用了解线性方程组算法代替原有的自适应算法,提高了混沌预测精度以及混沌背景中弱信号检测性能.仿真结果表明,本文所提出的算法在信混比达到-70dB时,仍能检测混沌背景中微弱信号.     

基于自适应尺度变换-双稳态随机共振模型的BPSK信号检测算法

为提升在强噪声背景下对二进制相移键控(binary phase shift keying, BPSK)信号的检测性能, 针对主流方法在抑制噪声过程中信号受到一定程度的削弱、信号处理系统引入新噪声导致检测性能下降的问题,提出了基于自适应尺度变换双稳态随机共振模型的BPSK信号检测算法。对于经典的双稳态随机共振系统只能处理小幅度、低频段的周期信号的情况, 首先将双稳态随机共振系统进行尺度变换, 证明在高采样率条件下, 双稳态随机共振系统可应用于高频的BPSK信号, 并基于Neyman-Pearson准则设计了非线性阈值检测系统, 推导且定量表示出检测器的误码率, 以此作为反馈量, 自适应地调节系统参数, 构建了信号检测的完备流程。通过仿真实验验证了尺度变换的可行性以及所提算法的适用性, 为低信噪比条件下的弱BPSK信号检测提供了理论依据。     

噪声调频干扰下的一种雷达目标检测方法

分析了Morlet小波变换的性质,利用Morlet小波变换在时间、频率局部化信号的能力,提出了一种噪声调频干扰下的雷达目标检测方法.运用该方法对雷达信号进行小波变换和相关处理,可极大限度地抑制噪声调频干扰和白噪声,由相关函数的峰值对雷达目标进行检测.仿真结果表明,该方法能够在噪声调频干扰下,有效地进行雷达目标检测.     

新型正交降噪CDSK通信系统

针对置换相关键控(permutation correlated shift keying, PCSK)存在信号间干扰且误码率(bit error rate, BER)较高的问题, 对其进行改进并提出了新型正交降噪相关延迟移位键控(quadrature noise reduction correlation delay shift keying, QNR-CDSK)通信系统。通过设计一种新的正交混沌信号发生器, 产生两路严格正交的混沌信号, 将这两路信号分别作为参考信号和信息承载信号并复制P次后叠加传输, 从而消除信号间干扰。随后使用滑动平均滤波器对接收信号进行滤波处理, 降低系统BER。最后在加性高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下推导了系统的BER, 并进行蒙特卡罗仿真验证其性能。结果表明, 与PCSK系统相比, 该系统具有更好的BER性能, 为混沌通信的实际应用提供了参考价值。     

Duffing振子微弱信号盲检测方法

针对强噪声中微弱信号的盲检测问题,研究了待检信号与Duffing系统内置信号频差和相差对系统相图的影响,指出由于频差的存在,Duffing系统相轨迹演化将进入周期性混沌状态。通过建立正相振子和反相振子检测方程以及相图分段处理,提出了Duffing振子微弱信号盲检测识别算法并建立了盲检测模型。仿真实验表明，在-40dB信噪比下仍然可以有效实现对微弱信号的盲检测。     

基于自适应预白化的水下动目标LFM回波联合检测

有色混响噪声背景以及水下动目标径向速度造成的回波和样本失配导致匹配滤波器对于线性调频LFM(linear frequency modulation)回波检测性能下降。基于自适应预白化处理的广义似然比GLRT(generalized likelihood ratio test)方法利用混响噪声背景的自回归AR(autoregressive)模型构建白化滤波器来抑制混响噪声,但回波和混响噪声的混叠会造成AR模型偏差。结合匹配滤波的回波定位特性和基于自适应预白化处理GLRT方法的混响噪声背景抑制特性,提出结合这两种方法的联合检测算法。仿真和实验数据测试表明联合检测算法对于水下动目标LFM回波检测性能优于单纯的零速样本匹配滤波和GLRT方法。     

混沌信号发生器的DSP实现

混沌信号具有噪声的统计特性,可在雷达系统中作为噪声源使用。设计了一种使用DSP产生混沌信号的电路,该电路主要由DSP、CPLD、FIFO以及DAC四种芯片组成,通过控制外部时钟,可以产生不同带宽的混沌信号,通过改变程序,可以产生混沌调幅、调频及调相信号。实验结果表明了该方法的有效性。     

Duffing混沌振子用于微弱信号检测的研究

针对频率已知的微弱正弦信号幅度和相位检测问题,提出了一种采用Duffing混沌振子作为检测系统的方法。该方法将被测信号作为系统的参数,利用系统参数在临界值附近微小的变化会改变系统输出状态的特性,通过识别系统输出的相轨迹判断输出状态是否改变,根据状态改变所需满足的条件估计信号的参数。给出了实现该方法的主要步骤,并将其运用于高频地波雷达海洋回波信号的检测,与FFT方法所得结果相比,回波多普勒谱的信噪比可提高5 dB,表明了该方法具有更好的检测性能。     

无信号内干扰的降噪多用户CDSK混沌通信系统

针对传统的相关延迟键控(correlation delay shift keying, CDSK)方案误码率(bit error rate, BER)高的缺点,提出一种无信号内干扰的降噪多用户CDSK(noise reduction multiple-user CDSK)混沌通信系统。在发送端,参考信号长度为R的混沌序列复制P次所得,之后分为两路,利用Walsh码序列的正交性,使得每路中参考信号与N个信息信号之间彼此正交,并结合正交调制进一步提升数据传输速率。在接收端,接收信号利用滑动平均滤波器降低噪声方差,并进行相关解调。对该系统在加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise, AWGN)信道和两径Rayleigh衰落信道中进行了BER公式推导与仿真分析,结果显示该系统能够有效地提升BER性能与数据传输速率。     

无信号内干扰的降噪多用户CDSK混沌通信系统

针对传统的相关延迟键控(correlation delay shift keying, CDSK)方案误码率(bit error rate, BER)高的缺点,提出一种无信号内干扰的降噪多用户CDSK(noise reduction multiple-user CDSK)混沌通信系统。在发送端,参考信号长度为R的混沌序列复制P次所得,之后分为两路,利用Walsh码序列的正交性,使得每路中参考信号与N个信息信号之间彼此正交,并结合正交调制进一步提升数据传输速率。在接收端,接收信号利用滑动平均滤波器降低噪声方差,并进行相关解调。对该系统在加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise, AWGN)信道和两径Rayleigh衰落信道中进行了BER公式推导与仿真分析,结果显示该系统能够有效地提升BER性能与数据传输速率。     

Estimation of detection threshold in multiple ship target situations with HF ground wave radar

A credible method of calculating the detection threshold is presented for the multiple target situations, which appear frequently in the lower Doppler velocity region during the surveillance of sea with HF ground wave radar. This method defines a whole-peak-outlier elimination (WPOE) criterion, which is based on in-peak-samples correlation of each target echo spectra, to trim off the target signals and abnormal disturbances with great amplitude from the complex spectra. Therefore, cleaned background noise samples are obtained to improve the accuracy and reliability of noise level estimation. When the background noise is nonhomogeneous, the detection samples are limited and often occupied heavily with outliers. In this case, the problem that the detection threshold is overvalued can be solved. In applications on experimental data, it is verified that this method can reduce the miss alarm rate of signal detection effectively in multiple target situations as well as make the adaptability of the detector better.     

Functional network and its application to extract information from chaotic communication

1 .INTRODUCTIONInthelastdecade ,chaoticcommunicationhasgainedmoreandmoreattention[5～9] 　　.Theobviousapproachusesachaoticoscillatorasthetransmitterandasyn chronouschaoticsystemforthereceiver .Ausefulsignaladdedtosomechaoticsignalistransmitted ,andrecove…