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《大连理工大学》 2006年
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广义正态信号处理理论及在通信中应用的研究

唐洪  
【摘要】:在工程上和自然界中常常遇到一些偏离高斯分布的信号和噪声,这些信号和噪声常常伴有显著的脉冲性。如果对这些信号和噪声仍然采用高斯分布来模拟,则信号处理算法性能的退化是不可避免的。为了从理论上解决这一问题,自从20世纪90年代以来,Alpha稳定分布以其优良的性能被引入作为这些脉冲性信号和噪声的分布模型,并在此基础上逐步形成广义正态信号处理的理论框架。 鉴于各种通信系统中通信信道噪声表现出显著的脉冲性特征,比如:无线信道、浅海水声信道等等。在研究通信信道噪声的广义正态分布特性后,从恒模波束形成、恒模信道均衡、恒模信号恢复、子空间跟踪、自适应阵列和时间延迟估计等方面研究改善通信系统在脉冲性噪声环境中的性能。本文主要包括以下几个方面的工作: (1)提出了广义恒模算法和广义恒模阵列。无线信道和浅海水声信道的噪声都表现出较强的脉冲性,常规的恒模算法和恒模阵列性能出现退化,甚至不能正常工作。在广义正态信号处理理论框架内提出了广义恒模算法,算法韧性得到增强,并且常规恒模算法还是广义恒模算法的一个特例。以两个正弦信号组成的模型分析了广义恒模算法的增益过程,得到结论:在Alpha稳定分布噪声环境中,广义恒模算法捕获信号的性能由初始权向量和阵列输入信号的相对功率唯一确定。一般地,广义恒模算法将在输出端锁定具有较大功率的信源,并抑制掉其它信源。研究了浅海水声信道噪声的广义正态特性,并把广义恒模算法应用到水声信道均衡中取得了较好结果。以广义恒模算法和信号对消器组建了广义恒模阵列,分析并求解了广义恒模阵列的稳定点。研究了级联广义恒模阵列的多信号恢复能力,以及信号和Alpha稳定分布噪声在级联阵列间的传递行为。该项研究在以同信道干扰为主要危害的蜂窝通信系统中有潜在的应用价值。 (2)提出了两种韧性子空间跟踪算法,以及提出了基于子空间的韧性自适应阵列对用户信号的跟踪算法。①对最小特征值和相应特征向量的跟踪。把最小特征向量和最小特征值与一个二次型函数的最小点对应起来,实现了对最小特征向量的韧性跟踪。②对信号子空间的跟踪。把信号子空间的求解过程看作一个无约束的优化问题,在广义正态信号处理的框架下提出了新型代价函数,得到了韧性的信号子空间跟踪FLOS-ST算法,并采用M估计进行了进一步简化,得到了M-ST算法。把子空间跟踪应用在波达方向估计上,展现出这些算法的韧性。其中以M-ST算法的性能最好,韧性最强。以子空间的研究为基础,研究了IS-54/136系统中韧性自适应阵列对用户信号的跟踪。从子空间的角度利用整个TDMA时隙内的字符估计期望信号的传输向量,进而在阵列输出端重构期望用户信号。由于使用了子空间并利用了全部时隙内的字符,使得算法在脉冲性噪声
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN911.7

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 赵晓群;顾杰;仝明哲;方腾龙;;一种新的水声通信自适应判决反馈均衡[J];军事通信技术;2010年03期
2 郭莹;邱天爽;唐洪;PARK Yong-wan;;脉冲噪声环境下的恒模盲均衡算法[J];通信学报;2009年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李森;稳定分布噪声下通信信号处理新算法及性能分析[D];大连理工大学;2011年
2 刘文红;脉冲噪声下时间延迟估计方法及应用的研究[D];大连理工大学;2007年
3 杨伟超;Alpha稳定分布噪声下通信信号调制识别研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 黄昌安;冲激噪声下基于独立分量分析的盲多用户检测方法[D];大连交通大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕泽均,肖先赐;基于分数阶矩的测向算法研究[J];电波科学学报;2002年06期
2 邱天爽,王宏禹,孙永梅,郭颖;分数低阶α稳定分布噪声下EP潜伏期变化韧性自适应检测[J];大连理工大学学报;2003年04期
3 冯大政,保铮,焦李成;全局最小均方算法[J];电子学报;1997年10期
4 冯大政,常冬霞,袁莉;一种自适应全局最小平均p-范数算法[J];电子学报;2001年S1期
5 常冬霞,冯大政;脉冲噪声环境的一种递归全局最小平均P-范数算法[J];电子学报;2003年03期
6 刘建强,冯大政;脉冲噪声中非平稳源的盲分离方法[J];电子学报;2003年12期
7 邱天爽,王宏禹,孙永梅;一种基于分数低阶协方差的自适应EP潜伏期变化检测方法[J];电子学报;2004年01期
8 张金凤,邱天爽;分数低阶α稳定分布下DLMP算法的收敛特性分析[J];电子学报;2005年01期
9 吕泽均,肖先赐,南建设,甘建超;一种稳健的循环时空波束形成算法[J];电子与信息学报;2003年06期
10 刘建强,冯大政;脉冲噪声中的盲源分离方法[J];电子与信息学报;2003年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冉志红;李乔;单德山;唐亮;;影响矩阵法在南京长江三桥状态识别中的应用[J];四川建筑科学研究;2008年04期
2 李晶;谷彩连;;小电流接地系统单相接地故障选线的算法研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2008年01期
3 朱哲;钟伟红;;非平稳随机信号分析处理方法研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年06期
4 刘新永;蔡凤丽;裴晓根;;基于MATLAB的m序列的产生及相关特性仿真[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年05期
5 蔡凤丽;刘新永;江力;;基于LP法对截断巴克码旁瓣抑制MATLAB仿真分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期
6 高清维,程玉林,明军;信号子带分解和重构的小波滤波器系统及边界处理[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年04期
7 王志杨;刘金龙;;一种基于MATLAB的瑞利信道仿真方法研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2012年03期
8 段文亮 ,刘涤尘;发电厂暂态电磁环境的小波分析法[J];安全与电磁兼容;2005年04期
9 薛蕊;;一类线性混合模型中方差分量的估计[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年02期
10 李新海;;双反对称矩阵的性质分析与推广[J];白城师范学院学报;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 廖永汉;郭云飞;彭冬亮;;无源声探测目标跟踪算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 章大勇;吴文启;吴美平;;低成本MEMS-IMU/GPS组合导航的自适应滤波器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 姚智颖;刘冬;;基于Kazakov线性化的迭代滤波[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 逄海萍;王璐萍;;一类不确定仿射非线性系统的鲁棒近似最优滑模控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 李军;蔡润泽;吴越;;基于复倒谱的水声信道均衡[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
6 乐四海;陶春燕;张向征;;基于监测站的干扰无源定位方法研究[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S01北斗/GNSS导航应用[C];2012年
7 陈丽;吴仁彪;卢丹;;一种加权的直接解算GPS定位算法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S07北斗/GNSS用户终端技术[C];2012年
8 查星云;;一种钢铁企业金属损耗平衡分析方法[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
9 曾朝阳;贾鑫;张晓永;;线性调频连续波激光雷达测量方法研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 陈晓清;马君国;赵宏钟;付强;;基于二维小波变换的激光成像雷达目标识别算法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 殷复莲;同步CDMA系统NBI识别及抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张驰;基于BICM调制的MIMO-OFDM系统的高效编译码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 于志明;无线通信系统中的信号识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 邓志鑫;基于因子图消息传递算法的伪码快速捕获方法[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 李关防;模态域信号处理在水声中的应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
2 黄晶晶;基于球形译码算法的MIMO系统均衡技术[D];南昌航空大学;2010年
3 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
4 张亮;基于小波变换与希尔伯特黄变换的心音信号分析[D];山东科技大学;2010年
5 焉杰;多传感器时滞系统信息融合及其仿真[D];山东科技大学;2010年
6 陈磊;激光测风雷达回波信号处理技术的研究[D];长春理工大学;2010年
7 任泉;基于光纤传感的细纱小张力检测技术研究[D];浙江理工大学;2010年
8 蒋静;基于子空间的二阶统计量盲信道辨识算法研究[D];郑州大学;2010年
9 赵金平;基于矩阵变换的MIMO-OFDM系统信号检测[D];郑州大学;2010年
10 李卫鹏;正交小波变换支持向量数据描述方法在故障诊断中的应用研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕铁军,魏平,肖先赐;基于分形和测度理论的信号调制识别[J];电波科学学报;2001年01期
2 吕泽均,肖先赐;基于分数阶矩的测向算法研究[J];电波科学学报;2002年06期
3 冯祥;李建东;;调制识别算法及性能分析[J];电波科学学报;2005年06期
4 李鹏;汪芙平;王赞基;;一种短波信道中数字信号调制方式识别算法[J];电波科学学报;2007年05期
5 夏铁骑;万群;游志军;汪学刚;;冲击噪声环境中的联合对角化波达方向矩阵法[J];电波科学学报;2008年03期
6 郭黎利;赵冰;杨翠娥;朱朝晖;;基于循环谱和矩阵变换的直扩信号参数估计[J];弹箭与制导学报;2007年05期
7 胡建伟;汤建龙;杨绍全;;使用小波变换的MPSK信号调制类型识别[J];电路与系统学报;2006年03期
8 姜园;张朝阳;罗智勇;;小波变换与模式识别用于自动识别调制模式[J];电路与系统学报;2006年04期
9 陈建文;葛临东;吴月娴;;利用小波脊线实现数字调制信号的自动识别[J];电路与系统学报;2007年03期
10 郭耸峰,周新民,郑崇勋,叶继伦,樊代明;胃动力障碍患者的胃电活动[J];第四军医大学学报;2000年01期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 查代奉;基于稳定分布白噪声的信号处理新方法研究[D];大连理工大学;2006年
2 孙永梅;α稳定分布参数估计与谱分析理论及应用研究[D];大连理工大学;2006年
3 何劲;α稳定分布噪声背景下阵列信号处理方法研究[D];南京理工大学;2007年
4 李旭涛;Alpha稳定分布模型及其应用研究[D];华中科技大学;2006年
5 贺涛;数字通信信号调制识别若干新问题研究[D];电子科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 裘国华;体表胃电图的检测研究[D];重庆大学;2003年
2 刘理;胃电图信号采集和数据处理的研究[D];天津大学;2003年
3 张文蓉;稳定分布噪声下基于FLOS的波束形成技术的研究[D];大连理工大学;2005年
4 杨伟超;基于分形和高阶统计量的数字通信信号制式识别研究[D];黑龙江大学;2009年
5 王丽萍;α稳定分布噪声下的时延估计与滤波方法的研究[D];扬州大学;2009年
6 张卫华;基于Alpha稳定分布基函数概率神经网络的系统故障诊断研究[D];江南大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖瑛;李春杰;;归一化自适应共轭梯度恒模盲均衡仿真研究[J];大连民族学院学报;2011年05期
2 董玉华;张俊星;;修正的解相关前馈神经网络盲均衡算法研究[J];大连民族学院学报;2012年05期
3 汤勇;熊兴中;;基于分数低阶统计量的时延估计算法比较[J];电子测量技术;2014年08期
4 李红;;一种变步长符号梯度脉冲噪声对消算法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2014年05期
5 吕太之;李卓;;基于动态分数阶和Alpha稳定分布的粒子群优化算法[J];计算机科学;2014年07期
6 刘文红;迟冬祥;李渊;孟银阔;钟旭;;基于共变谱和旋转不变技术的多径时延估计[J];上海电机学院学报;2011年04期
7 汤勇;熊兴中;;基于分数低阶统计量的时延估计算法性能分析[J];四川理工学院学报(自然科学版);2014年04期
8 刘文红;汪源源;王斌;;脉冲噪声下基于共变序列的自适应时延估计[J];系统工程与电子技术;2009年08期
9 夏伟娟;朱立东;熊兴中;;一种分数低阶统计量广义恒模盲多用户检测算法[J];信号处理;2010年10期
10 薛江;彭华;马金全;吴迪;;一种基于递归逆的快速盲均衡算法[J];信息工程大学学报;2011年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 单志明;α稳定分布参数估计及自适应滤波算法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 艾中进;RFID时延估计算法的研究[D];南昌大学;2010年
2 王钟敏;脉冲噪声下TDE和DOA估计算法研究[D];西南交通大学;2010年
3 许芳;基于分数低阶统计量的小波多模盲均衡优化算法[D];南京信息工程大学;2012年
4 王晓薇;双模噪声背景下的常见滤波器性能分析[D];新疆大学;2012年
5 郭军;基于低阶统计量的多模频域盲均衡算法[D];南京信息工程大学;2013年
6 梁振兴;α稳定分布噪声下相关信号DOA估计方法研究[D];大连海事大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邱天爽,孔轩,郭颖;非高斯分布噪声下诱发电位潜伏期变化自适应检测[J];大连理工大学学报;2002年03期
2 姚敏立,殷勤业;平衰落信道中的空间特征估计算法及其在空分多址中的应用[J];电子学报;1999年10期
3 邱天爽,王宏禹,李小兵,张旭秀,鲍海平,张杨;α稳定分布噪声下诱发电位潜伏期变化的自适应检测[J];国外医学.生物医学工程分册;2001年04期
4 殷勤业,邹理和,Robert W.Newcomb;一种高分辨率二维信号参量估计方法——波达方向矩阵法[J];通信学报;1991年04期
5 吴炜,常义林,高慧;一种用于自适应噪声对消器的改进LMS算法[J];西安电子科技大学学报;2001年04期
6 俞靖,杨春亭,王学礼;确定声源频率和位置的超分辨阵列处理方法[J];声学学报;1999年01期
7 孙超,杨益新;高分辨目标方位估计算法──递增阶数多参数估计的理论与实验研究[J];声学学报;1999年02期
8 杜选民,姚蓝;基于方位-频率及多阵方位的无源目标跟踪性能研究[J];声学学报;2001年02期
9 孙贵青,杨德森,张揽月,时胜国;基于矢量水听器的最大似然比检测和最大似然方位估计[J];声学学报;2003年01期
10 邱天爽,X.Kong,鲍海平,李小兵,张旭秀;一种基于脑电信号分析的中枢神经系统损伤检测的韧性自适应方法[J];中国生物医学工程学报;2003年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛强,蒋笑冰,吴伟陵;衰落信道中基于CMA的自适应多用户检测算法[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2001年01期
2 朱小刚,潘理,诸鸿文,戎蒙恬;盲恒模多用户检测算法的实现和性能优化[J];通信技术;2002年08期
3 冯文江,赵峰,杜坚,杨士中;统一扩频测控系统接收信号处理技术[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年09期
4 郭艳,方大纲,梁昌洪,汪宁清;一种基于恒模算法的多用户盲波束形成新方法[J];电子学报;2002年06期
5 薛强,蒋笑冰,吴伟陵;一种新的CMA盲多用户检测算法[J];电子与信息学报;2002年09期
6 薛强,蒋笑冰,吴伟陵;多径衰落信道下基于SE-CMA的盲自适应多用户检测算法[J];北京邮电大学学报;2003年01期
7 傅强,钟顺时;一种新型的恒模自适应阵列初始化方法[J];上海大学学报(自然科学版);2003年06期
8 邢荣峰;张立毅;;基于恒模算法的Hopfield神经网络盲多用户检测算法的研究[J];科技情报开发与经济;2007年11期
9 郭艳;李宁;郭莉;于振伟;;自适应波束形成中两种恒模算法的性能比较[J];军事通信技术;2004年03期
10 张曙霞;章松阳;蒋宇中;;盲信道均衡的动量恒模算法[J];海军工程大学学报;2007年02期
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1 张应慧;许家富;王华奎;;自适应波束形成技术中恒模算法的研究进展[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
2 葛淼;;平面阵列天线的正交化最小二乘恒模算法[A];2009年全国无线电应用与管理学术会议论文集[C];2009年
3 陈长征;王华力;甘仲民;;线性约束差分恒模算法收敛性能分析[A];开创新世纪的通信技术——第七届全国青年通信学术会议论文集[C];2001年
4 李静;葛临东;;一种用于共信道干扰抑制的矢量恒模算法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
5 张立毅;吴青松;张晓琴;刘婷;王华奎;;基于输出信号峰度的时变步长恒模盲均衡算法的研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
6 贺寓东;邵贝贝;周邦华;周劼;;CM/FM智能天线遥测系统仿真[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年
7 方红雨;;基于最小峭度准则的码约束盲恒模干扰抑制算法[A];第十九届电工理论学术年会论文集[C];2007年
8 吴华挚;韦岗;;智能天线的波束成型算法及其发展方向[A];开创新世纪的通信技术——第七届全国青年通信学术会议论文集[C];2001年
9 邱新芸;高原;;一种基于误差信号自相关的变步长CMA盲均衡算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 杨晓霞;王海斌;;一种盲信道辨识新方法[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭艳;恒模算法及其在盲波束形成中的应用[D];西安电子科技大学;2001年
2 石庆研;民航地空通信盲自适应干扰抑制技术研究[D];西安电子科技大学;2012年
3 唐洪;广义正态信号处理理论及在通信中应用的研究[D];大连理工大学;2006年
4 秦雷;改进收敛的单载波数字电视地面广播均衡算法研究[D];上海交通大学;2007年
5 林斌;自适应滤波器的稳态性能研究[D];大连海事大学;2008年
6 郑霖;脉冲超宽带通信中的多用户检测方法研究[D];西安电子科技大学;2007年
7 李森;稳定分布噪声下通信信号处理新算法及性能分析[D];大连理工大学;2011年
8 吕东泽;无源雷达微弱目标检测技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 康晓非;超宽带系统中接收技术研究[D];西安电子科技大学;2012年
10 孟艳;MC-CDMA系统中自适应多用户检测技术的研究[D];东北大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张雄;基于Bussgang技术盲均衡算法的研究[D];太原理工大学;2003年
2 杨琨;关于恒模算法及其初始化的研究[D];太原理工大学;2005年
3 李刚;通信系统中盲均衡技术的研究[D];吉林大学;2006年
4 李艳琴;基于前馈神经网络盲多用户检测算法的研究[D];太原理工大学;2007年
5 刘微;基于盲算法的智能天线技术研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
6 王宁才;数据通信系统中的盲均衡研究[D];吉林大学;2006年
7 薛越峰;基于小波神经网络多用户检测算法的研究[D];太原理工大学;2007年
8 胡岳青;智能天线自适应波束形成算法研究[D];辽宁工程技术大学;2008年
9 崔达罡;恒模波束形成算法的研究[D];大连理工大学;2009年
10 李军;智能天线算法及敏感性研究[D];华南师范大学;2002年
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