收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

混沌通信中的粒子滤波技术研究

徐茂格  
【摘要】: 非线性信号处理一直是信号处理领域的研究热点与难点。除了少数特殊环境,人们大都采用解析近似或者数值计算的方法来解决非线性问题,然而这些方法易陷入局部极值或者面临巨大的计算量。粒子滤波从贝叶斯理论出发采用蒙特卡洛抽样,提供了一种灵活的方式来解决非线性问题,是近年非线性信号处理的重要研究方向。混沌信号是典型的非线性信号,其非线性和长期不可预测等特点导致混沌通信中许多滤波问题变得异常复杂。在混沌通信中,混沌同步与滤波、远距离混沌通信的噪声影响和信道畸变、多用户通信与抗多径传播等问题是目前混沌通信从理论研究转向实际应用中需要解决的关键问题。本论文基于粒子滤波,从理论和算法上对混沌同步、信道估计与均衡、混沌通信信号检测等方面进行了深入研究。混沌通信是建立在传统的通信基础上,传统的通信面临的问题它一样可能会遇到。最后结合现代无线通信系统,讨论了粒子滤波技术应用中的关键技术——降维,主要研究内容和创新如下: 1)从自适应滤波的角度研究了混沌同步,阐述了扩展卡尔曼滤波(EKF)在混沌同步中出现退化现象的原因,提出了基于粒子滤波的混沌同步方法。从Cram'er-Raolower bound(CRLB)下界出发提出了一种自适应扰动噪声的方差确定方法,解决了粒子滤波同步方法的难点:扰动噪声的选择问题。 2)对于混沌多址通信,因多种混沌信号混合,接收端存在同时分离与同步问题,对此提出了基于粒子滤波的在线盲分离方法。为了降低分离后信号的残留噪声,结合混沌信号降噪思想给出了一种新的延迟估计方法。与传统的延迟加权的估计方法相比,该延迟估计方法能极大的减少延迟时间,提高了计算效率。 3)对于平坦衰落信道Jakes模型,基于贝叶斯预测技术,提出了一种新的信道建模方法。主要思想是对AR模型的参数引入随机游动(random walk)的变化。结合该信道动态特性模型,基于粒子滤波,给出了一种稳健的信道估计方法。该方法能减轻欠估计的归一化多普勒频率对信道跟踪的影响。 4)针对结合加密函数的混沌掩盖通信体制,提出了联合混沌同步与信号检测的方案。该方案不需要传输额外的同步信号,仅靠含有未知信息序列的接收信号就能引导接收端达到自同步。进一步为了降低算法的复杂性,设计了一种新的重要性函数,该重要性函数充分地利用了传输符号的离散性。 5)针对将信息序列掩盖在混沌调频信号中的混沌通信体制,提出了基于粒子滤波的频率跟踪方法,该技术不仅能跟踪简单变化的频率而且能有效地跟踪混沌调频信号的频率。在此基础上推导了混沌调频信号频率跟踪的后验克拉美一罗(PCRB)下界,仿真结果表明粒子滤波有较好的跟踪性能和稳定性。对于混沌调频信号,所提出的方法的频率跟踪均方误差与PCRB在同一个数量级。 6)讨论了粒子滤波实用化过程中的关键技术——一般情况下的降维。以MIMO频率选择性衰落情况下联合信道估计与信号检测为背景,提出了一种时延域粒子滤波。主要思想是利用一组粒子滤波在时延域分别估计多径延迟分量,由此降低了单个粒子滤波的采样空间维数,为粒子滤波在高维信号中的估计提供了一种思路。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 郭心悦;胡波;杨涛;;一种基于因素图的联合信道估计和信号检测迭代算法[J];电子学报;2009年01期
2 姚剑敏;孙俊喜;孙中森;宋建中;;基于粒子滤波的小波特征跟踪方法研究[J];计算机仿真;2006年01期
3 赵志国;王首勇;同伟;;基于重采样平滑粒子滤波的检测前跟踪[J];空军雷达学院学报;2008年01期
4 赵清杰;陈云蛟;张立群;;基于粒子滤波的雅可比矩阵在线估计技术[J];北京理工大学学报;2008年05期
5 李璟璟;伊国兴;张迎春;;基于粒子滤波的捷联成像导引头视线角速率估计[J];弹箭与制导学报;2009年02期
6 王浩;胡大伟;姚宏亮;何海燕;;动态贝叶斯网络的一种基于BK的粒子滤波推理算法[J];小型微型计算机系统;2009年07期
7 熊伟,何友,张晶炜;多传感器多目标粒子滤波算法[J];光电工程;2005年04期
8 陈养平;王来雄;黄士坦;;基于粒子滤波的神经网络学习算法[J];武汉大学学报(工学版);2006年06期
9 李良群;姬红兵;罗军辉;;杂波环境下被动多传感器机动目标跟踪新算法[J];电子与信息学报;2007年08期
10 于金霞;蔡自兴;段琢华;;基于粒子滤波的移动机器人定位关键技术研究综述[J];计算机应用研究;2007年11期
11 王欢;任明武;杨静宇;;一种多特征融合的粒子滤波跟踪新算法[J];计算机工程与应用;2007年25期
12 吴涛;汪立新;林孝焰;;基于MCMC方法的粒子滤波改进算法[J];杭州电子科技大学学报;2007年06期
13 徐茂格;宋耀良;刘力维;;基于粒子滤波的混沌信号盲分离[J];电子与信息学报;2007年12期
14 范乐昊;邱晓晖;;分布式粒子滤波算法在面向跟踪的无线传感器网络中的应用[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2008年02期
15 王健;金永镐;权太范;;粒子初始化方法在雷达目标跟踪中应用[J];微计算机信息;2008年13期
16 孙国伟;黄国平;买阿丽;;结合颜色和头部轮廓的单人运动粒子滤波跟踪算法[J];运城学院学报;2008年02期
17 杨向波;朱虹;邓颖娜;刘薇;张曈;;基于粒子滤波的人脸跟踪算法[J];计算机工程与应用;2008年23期
18 张淼;胡建旺;周云锋;;改进粒子滤波算法研究[J];兵工自动化;2008年11期
19 卞志国;金立左;费树岷;李久贤;;基于特征组合的视觉目标跟踪[J];东南大学学报(自然科学版);2008年S2期
20 石英;陈文楷;;基于神经网络与粒子滤波的柔性臂控制方法研究[J];计算机测量与控制;2008年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄知涛;郑恒;姜文利;周一宇;;基于循环平稳建模的信号检测方法[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
2 汪金山;汪晓东;施晓钟;张长江;;基于Duffing混沌系统微弱信号检测的数值分析[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
3 逯帅;陈建业;刘秀成;王赞基;;SVC控制所需信号的快速检测方法[A];全国电工理论与新技术学术年会(CTEE'2001)论文集[C];2001年
4 欧阳森;宋政湘;段成刚;陈德桂;王建华;;电能质量检测系统及其算法设计[A];中国电工技术学会低压电器专业委员会第十一届学术年会论文集[C];2002年
5 林敏;赵军;毛谦敏;吕进;;基于小波变换与混沌系统的微弱周期信号检测方法[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
6 胡作进;王昌明;朱蕴濮;焦君圣;;水声信号的混沌检测[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
7 常宇亮;李永祯;王雪松;刘勇;;极化滤波器的适用条件和优选方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
8 吴昊;赵杭生;;基于三阶累积量的频谱感知技术研究[A];2009年全国无线电应用与管理学术会议论文集[C];2009年
9 徐嗣鑫;丁维明;陈里德;;快时变系统的辨识[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
10 齐彦生;李钢虎;李亚安;王红萍;;混沌振子对强噪声背景下微弱周期信号的检测[A];2006’和谐开发中国西部声学学术交流会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐茂格;混沌通信中的粒子滤波技术研究[D];南京理工大学;2008年
2 田隽;基于粒子滤波的视频目标跟踪算法的研究[D];中国矿业大学;2010年
3 宫轶松;粒子滤波算法研究及其在GPS/DR组合导航中的应用[D];解放军信息工程大学;2010年
4 王乐;卫星USB测控体制下信号特征参数的分析与识别[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 周寿军;左心室MRI序列的运动跟踪新方法[D];第一军医大学;2004年
6 李涛;非线性滤波方法在导航系统中的应用研究[D];国防科学技术大学;2003年
7 姚剑敏;粒子滤波跟踪方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
8 肖延国;智能传感器侦察网络中的目标跟踪算法研究[D];中国科学技术大学;2007年
9 许昕;基于滤波技术和粒子群优化的齿轮箱故障诊断研究[D];中北大学;2011年
10 孙伟;基于粒子滤波的视频目标跟踪关键技术及应用研究[D];西安电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金梦珺;概率假设密度粒子滤波的算法与硬件实现研究[D];浙江大学;2011年
2 苟若愚;基于粒子滤波的运动目标跟踪算法研究与实现[D];重庆大学;2010年
3 张楠;基于粒子滤波的目标跟踪算法研究[D];广东工业大学;2011年
4 冯卫娜;非线性系统参数和状态联合估计新算法研究[D];郑州大学;2010年
5 王洪;基于粒子滤波的飞行目标视频跟踪系统研究[D];武汉理工大学;2010年
6 钱翔;基于改进粒子滤波器目标跟踪算法研究[D];安徽大学;2010年
7 杜炳硕;基于粒子滤波的汽车防撞雷达研究[D];南京理工大学;2004年
8 杨涛;人脸检测与跟踪[D];西北工业大学;2004年
9 刘涛;基于粒子滤波的目标跟踪算法研究[D];西南大学;2010年
10 胡闽;基于核密度估计与粒子滤波的运动检测与跟踪算法研究[D];苏州大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王雅慧;Nbas-Xyplex扩充SAN[N];中国计算机报;2001年
2 广东韶关市第二高级技工学校 朱耀华 温惠萍;一种新颖实用的微磁场检测装置[N];电子报;2008年
3 广东省药品不良反应监测中心 江静;药品不良反应报告系统在创新[N];健康报;2008年
4 ;以一当四──三星康宝[N];中国计算机报;2000年
5 刘修善 刘爱顺;电磁随钻测量技术谱新篇[N];中国石化报;2007年
6 江苏 张明保;高路华TC-2918彩电蓝屏故障检修[N];电子报;2005年
7 朱云飞;打破同类产品依赖进口局面[N];华东电力报;2007年
8 ;我国五项IP多媒体领域标准获ITU通过[N];人民邮电;2006年
9 魏衍亮;数码摄像专利技术扫描[N];中国知识产权报;2007年
10 四川 曾学权;用高斯贝尔接收机试收中星9号卫星[N];电子报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978