基于谱相关分析的通信信号监测方法研究

在介绍谱相关函数原理、分析谱相关识别特性基础上，利用谱相关理论对常规通信信号调制模式进行分析识别，并仿真观察了其性能的优点与不足。     

MAPSK和QAM通信信号的调制识别

通信信号的调制样式识别的研究对于非合作通信有着重要的意义.针对DVB-S2中采用16APSK、32APSK和同为幅相类调制的16QAM、32QAM信号的调制识别问题,提出了一种基于四次方谱和星座图结构的识别算法.首先分析了这4种信号各自星座图结构和四次方谱的特点,据此提取特征参数.然后给出识别算法和信号识别流程图,通过了计算机仿真,证实了理论分析的实际可行性.该算法在不同的滚降系数、频偏、码速率的情况下均有较好的识别率,识别率大于90％.     

移动通信信号自动调制识别的谱相关方法

一些不同的数字调制信号有着相同或相近的功率谱密度,但它们的谱相关函数却有明显区别。平稳的噪声和干扰的谱相关为零。利用谱相关函数的这些性质可以识别出噪声中的调制信号。本文提出了一种用于移动通信信号自动调制识别的谱相关算法,该方法可以识别各种主要无线系统和标准所采用的调制类型。     

基于谱相关特征的信号调制方式识别

在对不同调制信号谱相关函数及其三组特征谱平面图分析的基础上，提出几种可用于调制信号自动识别的谱相关特征参数，并讨论了对其识别的方法与流程。仿真表明，该方法在低信噪比下识别效果良好。     

基于星座图的QAM信号调制方式识别

给出了利用信号星座图的QAM信号调制方式识别技术。在对QAM信号进行分析的基础上。重点讨论了信号载频、码元速率盲估计方法以及信道盲均衡方法。仿真结果表明，利用这种方法，可以精确地估计QAM信号的载频和码元速率，成功地将信号星座图恢复出来，并通过信号星座图完成信号的识别。     

基于循环谱相关方法的MFSK信号识别

由于通信信号调制样式复杂多样,如何有效地识别通信信号调制类型是一个十分重要的课题。传统的信号处理都是假设所要处理的信号为随机平稳信号,但是在实际应用中,通信信号具有循环平稳性,是一种特殊的非平稳信号。首先介绍了循环平稳信号的特性循环谱相关概念,推导出MFSK信号的循环谱相关函数,分析了MFSK信号特征谱规律和可用于类内识别的特征参数,设计出MFSK信号的类内识别算法,仿真实验表明该算法能有效区分MFSK信号,并且在低信噪比下识别效果良好。     

基于盲均衡的高阶QAM信号调制识别算法

该文针对多径条件下的高阶QAM信号,提出了一种基于改进的HY-NCMA盲均衡方法的调制识别算法。与已有算法相比,均衡器不仅能够纠正载波相位偏转,而且提高了收敛速度;此外,算法提出了新的识别特征,降低了所需要的数据量和运算量,提高了识别率。仿真表明,在中、高信噪比条件下,具有良好的识别效果。     

基于循环谱的MPSK信号识别

多进制数字相位调制信号（MPSK）是一类载波受抑制的相位调制信号,它们具有相位连续,幅度恒定以及抗干扰性强的特性,在军用和民用通信的很多领域都有广泛的应用,研究分类该类信号具有重要的实际价值。在研究分析MPSK信号谱相关特性的基础上提出一种MPSK信号的子类识别算法,利用MPSK（M≥4）平方降阶的性质,提取出MPSK信号的循环谱在循环频率f=0截面的特征,并根据该特征分类完成调制识别。计算机仿真实验证明了该算法在信噪比高于5dB时调制识别率高于95%。     

基于信号二次方谱相关特征的MPSK调制识别

针对MPSK信号的调制识别问题,提出了一种新的基于二次方谱相关特征的识别算法。本文对MPSK信号二次方谱相关特性进行了推导和分析,并根据二次方循环谱特性提出了一种新的基于二次谱相关密度的归一化识别特征,新识别特征不受载波相位误差、信号幅度变化的影响,且特征提取方法简单、高效,有利于工程实现。最后对算法识别性能进行了仿真分析,仿真结果表明在低信噪比下该算法具有良好的识别性能,在高斯白噪声环境下,当信噪比为4 dB时,正确识别率可达到95%以上。理论分析和仿真结果都证实了该算法的有效性和可靠性。      

基于循环谱相关的调制信号检测方法

在研究通信信号的循环平稳理论的基础上,利用频域平滑的谱相关估计算法,提出一种新的数字调制信号检测方法,降低了一般循环谱检测方法的复杂度,提高了检测性能。该方法对数字调制信号谱相关特性进行分析,计算谱相关函数f截面的归一化面积,确定合适的判决阈值,通过阈值判决来实现基于通信信号循环特征的调制模式检测。仿真结果表明,在低信噪比条件下,检测成功率高达98%。     

多进制相移键控信号的谱相关特性分析

该文着重对于多进制频移键控(MPSK)信号的谱相关特性进行了分析,并改写了MPSK信号表达式,由此得到BPSK,QPSK,8PSK,16PSK信号的谱相关密度函数;应用谱相关函数的工程计算公式,对这4种信号的谱相关特性进行了仿真,验证了得到的谱相关密度函数的正确性。     

QAM解调系统的研究

介绍了QAM解调芯片的发展状况以及目前主流的几款芯片,通过对这几款芯片的分析和比较,提出QAM解调系统设计中应注意的问题,为QAM解调系统的研究与设计提供了参考.     

分形随机噪声信号处理的小波谱相关方法

提出了广义小波谱相关的概念,简要分析了其基本性质及其与谱相关的关系,通过对白噪声的谱相关和小波谱相关特性的研究,推导出分形噪声的小波谱相关函数,通过与白噪声的对比研究,分析了分形随机噪声在小波谱相关域的特性.考虑实际海杂波的特性,提出了一种分形噪声调幅调频的海杂波模型,分析了海杂波在小波谱相关域的表现,体现了小波谱相关对海杂波处理的优势.利用小波谱相关对分形噪声背景下的伪码脉冲串信号进行了识别仿真,结果表明该方法能有效抑制分形噪声,准确提取信号参数.     

The Role of Spectral Correlation in Design and Performance Analysis of Synchronizers

The popular class of synchronizers that consist of a quadratic nonlinearity followed by a phase-lock loop is investigated, and it is shown that the optimum design of the quadratic transformation is characterized in terms of a spectral correlation function for the signal to be synchronized to. It is also shown that the SNR performance of this quadratic transformation, and the mean-square phase jitter of the phaselock loop are both characterized in terms of spectral correlation functions. The conditions under which the optimum quadratic transformations, for symbol synchronization of BPSK, QPSK, SQPSK, and MSK, and for carrier synchronization of BPSK, reduce to the well-known matched-filter-squarer are identified. In addition, the well-known zeromean-square-phase-jitter condition is generalized from PAM to all synchronizable signals, and is characterized in terms of the spectral correlation function. The low-SNR maximum-likelihood synchronizer for all quadratically synchronizable signals is characterized in terms of a multiplicity of maximum-SNR quadratic spectral-line generators. A closed form implementation in terms of a matched filter, squarer, and symbol-rate-synchronized averager is obtained for BPSK and QPSK signals.     

QAM均衡器的设计与实现

通过对QAM均衡算法和均衡器结构的分析,总结了如何根据系统的需要来选择算法和均衡器实现的结构.本文采用CMA DDLMS算法,并对算法进行了简化和FPGA实现的逻辑优化,取得了较好的性能和FPGA资源的折中.     

广义谱相关子空间拟合DOA估计原理

本文提出了一种用广义谱相关信号子空间拟合进行波达方向估计的方法,该方法同时适用于宽带与窄带信号的DOA估计,在窄带情形下还能够大大提高阵列的等效孔径.理论分析表明,目前几种主要的循环平稳DOA估计方法(如SC-SSF,Cyclic MUSIC,Cyclic ESPRIT)均可看作是该方法的特例或近似.最后,仿真结果证明了该方法的有效性与一般性.     

基于谱相关技术的广播电视频谱二次利用

频谱感知是认知无线电（CR）的一项关键技术,为提高广播电视信号的频谱利用率,提出将一种基于AR模型的频谱感知方法运用到分布式融合检测天线系统的局部传感器中,以MPSK调制信号为例运用MATLAB仿真实现了不同SNR条件下对主用户信号在某一时刻存在与否的有效检测。仿真结果表明：将该方法运用到电视信号频谱检测中可以获得良好的效果,为CR智能化分配空闲频谱提供了识别依据,提高了频谱的利用率。     

谱相关的数学关系与物理意义

周期性是自然现象和工程现象的基本特性之一,从复杂多变的、含有噪声的观测数据中发现周期性并测量其参数是信号处理的重要主题.谱相关是分析循环平稳信号二阶周期性的有力工具,本文研究谱相关的周期性解析功能的缘由、过程与特点.首先,梳理了谱相关理论体系中诸多重要概念之间的内在联系,建立了相互之间转换或映射的数学关系图;然后提出了按定义和转换关系逐步求解谱相关的方法.通过单周期信号的分析和每步操作效果与周期的对应关系,诠释了循环自相关、谱相关、无限循环谱和循环频率等重要概念的物理意义.     

Performance Analysis of the Spectral Correlation Discriminator Array

Mobile communications suffer from cochannel interference, adjacent channel interference and fading. The cell capacity or the number of users per cell is limited by the interference. In this paper we analyze a new blind adaptive array structure called the spectral correlation discriminator array (SCDA), designed to reject cochannel interference for advanced mobile phone service (AMPS) signals. The blind adaptive array exploits the spectral redundancy in the AMPS signals which arises due to the presence of the supervisory audio tone (SAT). SCDA is shown to provide an improvement of 25–30 dB in signal-to-interference plus noise ratio (SINR) in static multipath channels and 10–15 dB improvement of SINR in Rayleigh fading channels. The SCDA is compared to the least squares constant modulus array (LSCMA) and is shown to have better signal selectivity properties. The reduction in interference power can significantly reduce the frequency reuse factor.     

QAM信号的非数据辅助信噪比估计方法

该文利用统计量的知识,推导了QAM信号在加性高斯白噪声信道且星座任意一点的发送概率相同条件下的非数据辅助(盲)信噪比估计算法。文章以128QAM信号为例进行了具体的分析和计算机仿真,分析和仿真的结果表明该算法对实际感兴趣的信噪比范围都可进行有效估计。