基于谱相关的通信和雷达信号识别方法研究

【摘要】： 随着现代科学技术的不断发展,现代战争由过去单一式对抗向着系统和体系对抗转变。这一转变使得各国都在努力进行雷达/通信电子战的一体化研究。国内在通信侦察和雷达侦察的单系统方面的研究均已取得了很大的成果,而对于两者一体化的研究则是刚刚起步。本课题就是在此基础上,对雷达/通信侦察一体化技术中的信号调制方式识别方法进行理论探讨。 信号的调制方式识别在单平台雷达/通信侦察一体化技术的研究中具有极其重要的意义。只有正确识别信号的调制方式,才能在后续的处理中更有针对性的对截获的信号进行所需参数的提取。由于无线通信环境的复杂性和不可预知性,尤其在现代电子战环境下,各方都广泛采用了低截获概率(LPI)技术以达到反截获、抗干扰同时能够提高自身作战能力的目的。由于传统的调制方式识别方法大都对噪声很敏感,因此难以满足低信噪比环境下的信号识别及其参数估计。而基于循环谱理论的信号处理方法因其对平稳性干扰和噪声的不敏感性,已被广泛地应用于信号分析及参数提取等方面的理论研究中。因此,循环谱理论很适合用于雷达/通信一体化电子战中关于信号调制方式识别以及所需参数的提取。这种低信噪比情况下调制方式识别的研究不仅具有重要的理论意义,更有重大的应用价值。 本文首先介绍了基于循环平稳模型的循环谱理论；其次,对雷达/通信一体化系统接收到的位于同频段的雷达和通信信号中的单一信号,通过统计占空比的方法将所接收信号粗略的分为两类,即雷达类和常规通信信号类,以便后续选择不同的分析方法分别对雷达信号、通信信号进行调制方式的识别(本课题对两类信号都采用谱相关法进行处理)；接着,利用二阶循环谱的优良特性,采用有限时间平均循环自相关法(CA算法)分析了常规通信信号(AM、FM(mf=0.3和mf=20,其中mf为信号的调频指数)、ASK、FSK、BPSK、QPSK)和脉冲压缩雷达脉内调制信号(LFM信号和二相编码信号)的谱相关特性,以此为参考提取相应的特征参数,进而达到对信号调制方式的识别。 仿真结果表明,利用包络检波,统计信号的占空比因子,确定合适的门限可以很好的将脉冲压缩雷达信号和常规通信信号这两类信号分离；而采用有限时间平均循环自相关法(CA算法),确定合适的门限值,能够在低信噪比的情况下将所要分析的常规通信信号和脉冲压缩雷达信号的不同调制方式识别出来,并对脉压雷达两种调制信号的特征参数进行了估计。最后验证了算法的正确性和可行性。

【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TN957.51