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水声通信OFDM信号侦察与干扰技术研究

赵云玲  
【摘要】:水声通信作为海洋资源开发、国防安全建设的重要研究领域之一,已达到较高水平。以往通信速率高、传输距离远、可靠性高是人们对水声通信的要求,但随着国防需求的不断提高,合作通信技术的不断进步,非合作通信已是近年来水声通信发展的重要研究领域之一。在水声非合作通信领域中,侦察与干扰技术无论是在军事还是在民用部门都至关重要,侦察能够对截获情报进行信号检测、频谱监管,干扰则能够帮助选择最佳的抗干扰模式传输,保障通信顺利进行,所以侦察与干扰对于通信系统尤为重要。非合作通信系统中侦察主要包括信号识别、参数估计、子载波调制方式识别,而研究干扰将有效地保障信号的通信性能。本文则在非合作的基础上,以OFDM信号为基础,研究OFDM信号的侦察与干扰技术。主要研究工作如下:1、分析OFDM信号的原理,研究OFDM信号的特性。选取三种单载波信号与OFDM信号进行对比,从信号处理角度分析,分别研究基于高阶累积量和小波变换方法的OFDM识别算法。基于OFDM信号样本,对识别算法的可行性进行仿真分析,并通过湖试实验验证算法的性能。2、研究OFDM信号参数估计的方法。研究基于内在相关性的有效符号长度估计算法,基于小波降噪和基于余弦变换的带宽估计算法,以及基于最大似然方法和基于固定移动的循环前缀长度估计算法。基于OFDM信号样本,对参数估计算法的可行性进行仿真分析,并通过湖试实验验证算法的性能。3、研究OFDM信号的子载波调制方式识别方法。采用两种方法对子载波调制方式进行识别,一种是研究基于混合高阶矩,另一种是基于最近邻方法。最后基于OFDM样本数据,验证并分析了两种识别算法的有效性,并通过湖试实验验证算法的性能。4、研究OFDM信号的抗干扰。对信号在宽带噪声干扰、部分频带干扰、脉冲干扰、音调干扰下的抗干扰性能进行分析。综上,论文针对OFDM信号,分别研究了OFDM信号的识别、参数估计、子载波调制方式识别以及OFDM信号的干扰技术,并通过仿真、湖试实验验证了相应算法的可行性与有效性。


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