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低信噪比下DSSS/BPSK信号盲检测技术研究

成昊  
【摘要】: 直接序列扩频(DSSS)信号具有抗干扰性能好、保密性能好、功率谱密度小等特点,近年来得到了迅速的发展,并被广泛应用于移动通信、雷达、导航和测量等多种领域。由于DSSS信号通常淹没在背景强噪声中传播,因此,在低信噪比下对DSSS信号的检测是直扩电子对抗的重要内容。一般而言,在此情况下的信号检测属于非合作式检测,通常缺少一定的先验信息,因此也被归于盲检测或是近似盲检测的范畴。 本文针对这一问题,从DSSS信号特征出发,以二进制相移键控的直接序列扩频(DSSS/BPSK)信号为例,研究了以下检测方法: 1.从功率谱估计的非参数方法、参数方法和子空间方法入手,讨论了通过不同类型方法估计的DSSS/BPSK信号功率谱,并比较了各功率谱估计方法应用于DSSS/BPSK信号检测的性能。 2.DSSS/BPSK信号中扩频伪随机序列的特征体现了DSSS/BPSK信号与其它常规通信信号最明显的区别。利用扩频伪随机序列在时域上的特点,本文研究了DSSS/BPSK信号的时域相关检测方法,并提出了DSSS/BPSK信号的时域累差检测方法。在此基础上,通过对时域相关的小波分解,在有用信号频带未知造成前置滤波器无法设计时,提供了一种改善检测性能的可行性方案。 3.前述的信号功率谱和自相关都可以归结为二阶统计量。本文在此基础上加以扩展,分析了DSSS/BPSK信号的高阶统计量,并以此为基础进行检测。 4.倒谱分析和周期谱分析近年来被广泛应用于对DSSS/BPSK信号的研究。本文分析了DSSS/BPSK信号的倒谱和周期谱,并在此基础上对其进行检测。 5.研究了DSSS/BPSK信号的时频分布,利用时频分布比单一域包含更多信息的特点,给出了利用时频分布的DSSS/BPSK信号检测方法。 对以上DSSS/BPSK信号检测的各方法,进行了计算机模拟,给出了仿真结果,并对各检测方法的性能进行了比较和分析。


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