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通信系统中微弱信号的高阶谱检测及特征分析

刘芳芳  
【摘要】: 高阶统计量蕴含了比二阶统计量更丰富的信息,是分析处理现代信号的新手段。而微弱信号检测是从强噪声背景中提取微弱信号的新兴学科,应用范围遍及多个领域,具有重要的实际意义。 本文将高阶统计量的方法应用于通信系统中的微弱信号检测,主要有以下工作: 首先,分析了相关检测、能量检测和自适应滤波等二阶统计量的检测方法,并重点分析了当信号与干扰的频率相互临近时,自适应陷波滤波器抑制干扰的优良性能,仿真表明当二者频率仅相差8Hz,输入信噪比为-20dB时,输出的信噪改善比仍能保持在20dB附近。 其次,利用双谱(即三阶谱)检测在高斯白噪声、高斯色噪声中的微弱通信信号,分析比较了高阶与二阶统计量检测的特点;同时总结了MSK和QPSK通信信号系统检测过程中的信号特征,表明双谱检测更适用于MSK通信系统。 第三,提出将分段累积的方法应用于双谱检测,尽管增加了运行时间,但同时提高了输出信噪比,在不同分段数情况下,使信噪改善比增加约0.2-1.5倍。 最后,针对非平稳信号中的循环平稳信号,分别采用二阶循环谱密度和三阶循环累积量的方法检测噪声中的微弱通信信号,并研究了MSK和BPSK通信系统中信号的循环谱特征,然后利用循环双谱切片谱的方法分析信号,准确而有效地抑制了高斯噪声,提高了仿真运算速度。


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