基于Welch和柔性形态学的LPI信号噪声基底处理

针对因噪声基底估计不准而导致的现有雷达信号处理算法精度不高的问题,提出了Welch和柔性形态学联合处理雷达信号噪声基底的算法。首先对采样频谱进行分段插值处理,而后采用基于柔性形态学的带比例系数的腐蚀和膨胀操作,以降低固定尺度对算法准确度产生的影响。最后,用原信号减去估计噪声序列,得到运算结果的同时,控制了算法的计算量。

决定接收系统灵敏度的基底噪声

任何一个接收系统，基灵敏度（最小接收信号）受限于系统本身的固有噪声。这个固有噪声电平，我们称其为基底噪声。在设计接收系统时，如何确定这个基底噪声是必须要解决的，本文给出了无线电频段接收系统的基底噪声的工程计算方法，为工程技术人员设计接收系统系统灵敏度提供了设计依据。

基于时频分析的噪声去除

经典的数字信道化思想的实施都是建立在一组硬件滤波器构成的并行多路，虽然能实时处理，但随着处理数据带宽的增大和子信道频率分辨率的增加，设备开销将线性增长，整体可靠性也必然下降。基于信号的检测理论，在利用时频分析工具得到的时频图上进行信号检测，提出了检测去噪法。针对宽带数据背景噪声的特点，提出了噪声基底的3种估计算法：去大留小法、对数统计法和频移均值法，并线面结合对噪声基底进行平滑，实现了天电干扰的去除。通过实际接收到的某短波信号检验，证明了算法的有效性。

射频仿真系统馈电网络基底噪声分析与控制

射频仿真系统馈电网络产生过高的基底噪声会影响仿真试验的开展,因此在设计馈电网络时需要对其基底噪声进行理论分析并加以控制。首先根据噪声理论确定影响射频仿真系统馈电网络基底噪声的三个主要因素;在此基础上,进一步结合射频器件的传输特性,分别计算了馈电网络噪声系数、总增益和基底噪声功率;最后,提出通过增加均衡器的方法以降低馈电网络基底噪声,并给出了实测结果。分析结果表明:受射频器件幅度特性的影响,馈电网络基底噪声在低频段明显高于高频段。而通过增加均衡器的方法在有效降低馈电网络基底噪声的同时,也可以使不同频点基底噪声的一致性有较大提升。

基于信噪比测量的欺骗干扰检测方法

在捕获北斗信号的过程中,接收机根据预先设定好的信号搜捕策略和门限值来捕获信号;欺骗干扰源通过产生虚假的相关峰和增加噪声基底,可以有效地干扰普通型北斗接收机正常的捕获工作;针对欺骗信号检测问题,在分析欺骗信号入侵对接收机噪声基底影响的基础上,提出了在捕获阶段利用信噪比(SNR)检测技术识别欺骗干扰信号的方法,并对其有效性进行了分析;仿真结果表明,采用该方法的接收机具有一定程度的欺骗干扰识别能力,为提高GNSS接收机抗干扰能力提供了有益的参考。

基于形态学运算的动态信道化子带信号检测法

针对现有的频谱检测算法无法有效的解决噪声基底对检测性能的干扰问题,提出了一种改进的基于形态学运算的检测算法,应用改进的形态学运算对接收信号的噪声基底进行估计,将其减去从而消除了复杂噪声背景的影响,然后利用双门限检测算法对修正过频谱后的信号进行检测,对检测统计量落在双门限之间的情况利用循环平稳特性检测方法进行进一步检测,从而确定子带是否存在信号。仿真结果表明,该算法能够去除复杂噪声背景对信号检测的影响,提高检测概率,同时与传统双门限检测算法相比,检测性能更优。

基于柔性形态学预处理的短波信号宽带检测算法

提出一种基于柔性形态学预处理的短波信号宽带检测算法。算法基于经典的顶帽变换思想,采用柔性形态学中的开运算估计信号频谱的噪声基底,并对信号基底进行白化处理,进而选用高斯白噪声环境下的检测算法对预处理后的信号频谱图进行检测,实现短波环境下的信号宽带检测。对实际的短波宽带接收信号进行测试,结果表明算法对噪声基底的估计较为准确,克服了不平坦基底的影响,对短波信号的宽带检测概率有所提高。

基于自适应形态学的低截获概率信号检测预处理算法

针对传统算法在面对复杂环境中低截获概率(lour probability of intercept,LPI)信号检测时不能对噪声进行有效的滤波,提出了一种基于自适应形态学的LPI信号检测预处理方法。首先建立单一尺度形态学滤波模型;其次在单一尺度形态学频谱数据做分段插值处理时,在每段采用加入比例系数的改进形态学腐蚀和膨胀机理,再将插值后的序列与原信号相减来对其进行修正;最后通过算法仿真,验证了改进的算法在弱化结构元素尺度选择矛盾对不同带宽处的噪声基底估计的影响的同时,还能大大降低整个算法运算量的效果,取得了良好的滤波效果。

基于剔除门限的唐检测改进算法

为加快唐检测算法的检测速度,提出基于剔除门限的唐检测改进算法。利用噪声基底功率与信号功率之间相差较大的特点,设置合适的剔除门限,减少对噪声单元的检测次数。仿真结果表明,在检测概率几乎不变的情况下,可以使改进算法的平均检测次数少于唐检测算法,检测次数不受信号强度的影响;当信号不存在时,改进算法能够更快地剔除噪声单元。改进算法检测速度更快,避免了弱信号条件下检测次数过多的问题,适用于需要快速检测信号的场景。

WCDMA与GSM基站共址的覆盖、容量和干扰分析

经过对WCDMA和GSM的小区覆盖半径和站距的分析,阐明了目前的GSM系统站址基本满足WCDMA系统站址的数量和位置要求。另一方面,从分析WCDMA和GSM共站时的干扰模型出发,介绍了WCDMA和GSM基站共址时干扰的计算方法和解决建议。

基于光锁相环接收的相位调制光载无线系统理论研究

本文针对基于光锁相环接收的相位调制光载无线系统展开理论研究。首先,对系统构成进行讨论,建立信号传输模型,在该模型基础上构建系统开环增益函数和闭环传输函数。通过计算开环增益的相位裕量和幅度裕量,讨论该系统在某开环增益下对环路时延的容忍度,并在有限开环增益下推导出系统非线性失真和噪声基底的表达式。该工作将为基于光锁相环接收的相位调制光载无线系统的参数设计和工程实现提供重要理论指导。

变频设备噪声系数测量方法分析

针对变频设备噪声系数测量中的复杂性高和准确度差的问题,阐述了采用增益法和噪声系数分析仪测试变频系统噪声系数的基本原理,指出了2种测试方法中容易产生测试误差的操作步骤及相应的操作要点,分析了噪声系数分析仪变频模式下非零校准产生的原因及其对最终测试结果的影响,比较了使用不同方法测试同一系统的测试结果,解释了测试结果差异产生的原因,说明了2种测试方法的适用范围和各自的局限性。

基于频谱平均法的ADC模块性能评估

采用频谱平均法分析时钟抖动和加性白噪声对ADC(A/D转换器)模块噪声基底的影响,推导出噪声基底的数学公式,并通过仿真验证了其正确性。结合公式,改变信号频率或采样频率进行采样,绘出相应的噪声基底频谱,观测噪声基底的变化,可以推断出时钟抖动和加性白噪声的影响,借此评价采样保持电路和外围电路的性能,决定是否要对其进行改进。仿真分析表明,这是一种评估ADC系统性能的好方法,为其改进提供了理论支持。

脉冲调制信号的相位噪声恶化仿真

为了量化分析连续波信号经过脉冲调制后相位噪声的恶化程度,利用System Vue软件搭建了脉冲调制对连续波相位噪声恶化的仿真模型。仿真结果表明:脉冲调制后的相位噪声在连续波基础上恶化,近端频偏处的相位噪声由于基底较高,对脉冲调制混叠效应引入的相噪恶化不敏感,远端频偏恶化程度较大。相位噪声的具体恶化程度与频偏位置、脉冲周期、脉冲宽度及基底热噪声等因素有关。

应用形态学滤波的宽带侦察接收机信号检测新方法

针对大瞬时带宽侦察接收机在截获信号时因噪声的非理想特性引起的弱信号漏检问题,提出一种把频谱作为一维灰度图像进行形态学处理的信号检测方法。对Welch谱进行形态学运算,估计噪声基底并对频谱进行修正,对修正的频谱进行恒虚警处理估计检测门限,根据修正频谱与门限值的比较来判决信号的存在性。仿真结果表明,该方法能较好地估计噪声基底,在给出的非平坦噪声环境下实现对弱信号的正确检测。由于计算量小,这一方法适合于硬件实现。

一种有效的宽带数字侦察接收机信号检测方法

针对宽带数字式搜索接收机信号处理中的高分辨率谱估计和弱信号漏检问题,提出一种有效的处理方法。首先采用数字信道化接收机进行均匀窄带划分,并对各窄带信号进行FFT运算后拼接出整个接收带宽内的频谱,然后采用形态学滤波方法估计起伏的噪声基底并修正,最后根据修正频谱的噪声谱线的分布特征估计出自适应检测门限,并与修正频谱比较完成宽带接收信号的检测。理论分析和仿真试验验证了方法的有效性。

应用形态学滤波的卫星通信窄带干扰检测新方法

针对频分多路(FDMA)卫星通信系统中转发器的信号数量、模式多变,利用单一阈值难以实现多个同频窄带干扰同时检测的问题,提出了一种基于形态学处理的窄带干扰检测方法。该方法将信号的频谱视为一维灰度图像,结合改进的图形图像处理领域的形态学梯度滤波算法,通过检测干扰的边缘梯度跳变值来实现干扰信号的定位。仿真结果表明,当监测频宽内多个不同参数的信号都存在窄带干扰时,所提方法不受噪声基底变化的影响,运算量小,复杂度低,适用于卫星通信系统的实时频谱监测。

强干扰下跳频信号的提取

强干扰存在的情况下,跳频信号检测和特征提取十分困难,为此,结合图像处理和噪声峰值提取的思想,提出了完整的提取跳频信号特征的方法:以短时傅里叶变换时频谱为基础,改进了一种利用形态学图像处理估计噪声基底的方法来消除噪声;然后,对每个时刻的频谱估计出信号个数和对应频率,根据统计的所有时刻的各类信息,将干扰信号排除,得到跳频信号。仿真实验表明,该方法能够在强干扰存在时,检测出幅度较弱的跳频信号,具有较好的抗强干扰性能。

卫星通信频谱监测中的一种形态学滤波预处理方法

针对卫星信号监测中监视频带宽、背景噪声非平坦造成的信号漏检和误检的问题,结合卫星通信信号的特点提出了一种频谱校正的新方法。该方法将接收的频谱信号视为一维灰度图像,通过改进的形态学滤波检测法,估算出信号中非平坦的背景噪声基底,利用估计的噪声基底完成对原频谱信号的修正,可提高信号检测的准确性。仿真结果表明,该方法降低了信号带宽对传统形态学滤波中结构元素长度选择的影响,计算量小,能高效地实现非平坦频谱信号的底噪校正。

动态范围的分析和L波段系统动态范围的测试

分析了动态范围的三种表示方法 ,并举例说明L波段光纤链路动态范围的确定方法。