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《北京邮电大学》 2011年
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跳频信号指纹特征研究

黄家圣  
【摘要】:跳频技术是一种具有高抗干扰性、低截获概率的扩频技术。由于这些优点使得跳频通信技术非常适合应用于军事通信领域,并已得到广泛应用,从而较好地满足了现代战争提出的电子对抗与反对抗的要求,随着其在军事通信领域中应用的日趋成熟,跳频技术的应用也拓展到民用通信中并展示出良好的应用前景。因此,对跳频信号的特征展开研究具有非常重要的现实意义。 为了满足电子战的需要,跳频信号参数估计越来越成为国内外研究的热点,因此出现了很多种关于跳频信号参数估计的方法。但是这些算法大多没有考虑到真实信号的特点,有的还需要知道相应的部分信号参数。这使其在实际环境中,尤其像非协作通信条件下的战场环境中的应用受到很大的限制甚至无法使用。 本文是在非协作条件下,即无需事先知道信号的任何参数,利用提取的外场实测数据,重点研究了跳频信号的高阶统计特征及小波变换特征,其中包括一代小波变换特征和二代小波变换特征。并以支持向量机作为分类器,通过构造不同的分类器核函数来实现对跳频信号的分类识别。运用的核函数包括高阶谱核函数、一代小波核函数,并提出了基于提升方案的二代小波核函数。对于各个带有不同核函数的支撑向量机,用外场实测数据对其进行了仿真实验,通过实验来验证其可行性和适用性。 本文主要完成以下几个方面的工作: (1)研究了跳频信号的高阶统计特征,包括跳频信号的峰度特征和高阶谱核函数特征。利用高阶谱核函数的特征提取算法,将低维的不可分样本映射到高维空间,从而有效降低支撑向量的个数,提高样本的可分性,达到提高识别率的目的,同时还兼顾了分类正确率和分类效率的平衡,最后将峰度特征和高阶谱核函数特征对跳频信号的识别效果进行了对比分析。 (2)研究了跳频信号的小波变换特征。引入了具有多分辨分析特性的小波分析理论。利用其能很好地表述信号的时频局部特征这一特性对跳频信号的指纹特征进行研究。首先应用一代小波核函数算法对跳频信号指纹特征进行分析,该算法提高了样本的可分性,使识别效率有了显著提高,但识别效率还有待进一步改善。 (3)针对一代小波核函数识别效率低这个问题,提出了二代小波核函数算法,并将其应用于支撑向量机来作为跳频信号识别的分类器,并运用外场实测数据进行仿真实验,最后在仿真实验的基础上对比分析了一代和二代小波核函数的性能,实验结果表明二代小波核函数不仅具有良好的识别率而且能显著提高识别效率。
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN97;TN914.41

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