單-多通道跳頻信號偵察處理關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、跳頻（Frequence Hopping，F(xiàn)H）通信是擴頻通信的主要類型之一，以其截獲概率低、抗干擾性能好、多址能力強、保密性好等優(yōu)點，成為了軍事通信領(lǐng)域反偵察和抗干擾的重要技術(shù)手段，并在軍事通信中廣泛應(yīng)用。跳頻技術(shù)的出現(xiàn)給通信對抗提出了嚴峻挑戰(zhàn)，近年來跳頻信號偵察處理技術(shù)已成為通信對抗領(lǐng)域的研究熱點。本文對單/多通道跳頻信號偵察處理關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究，主要內(nèi)容包括單通道均勻采樣跳頻信號跳周期估計、單通道壓縮采樣跳頻信號的時頻分析及

2、跳時刻估計、多通道跳頻信號實時處理以及基于欠定盲分離的跳頻網(wǎng)臺分選。論文主要工作概括如下：
　　第二章研究了均勻采樣跳頻信號的跳周期估計問題，提出了一種基于時頻圖修正方法的跳周期估計算法。首先利用跳頻信號時頻圖具有的雙重時頻稀疏特性建立帶雙重稀疏約束的時頻圖修正模型；然后利用匹配搜索算法求解得到清晰的時頻圖，最后用聚類算法實現(xiàn)跳周期估計。仿真結(jié)果表明，修正后的時頻圖可以提高跳周期的估計性能，并且適用于多網(wǎng)臺跳頻混合信號。
　

3、　第三章研究了壓縮采樣跳頻信號的時頻分析及跳時刻精確估計問題，利用跳頻信號的稀疏性提出了基于近似 l0范數(shù)最小化算法的壓縮采樣跳頻信號時頻分析方法和基于改進正交匹配追蹤（Improved Orthogonal Matching Pursuit，IOMP）算法的跳時刻精確估計方法。首先利用罰函數(shù)思想建立了跳頻信號壓縮采樣數(shù)據(jù)無約束的稀疏重構(gòu)模型；然后用近似 l0范數(shù)最小化算法求解得出跳頻信號的時頻圖，最后根據(jù)時頻圖獲取跳頻信號的頻率和粗估

4、跳時刻?；诠烙嫵龅念l率和粗估跳時刻，建立了跳時刻精確估計的稀疏表示模型，用IOMP算法求解該模型得到精確的跳時刻。該方法可以實現(xiàn)寬帶壓縮采樣跳頻信號的快速時頻分析和跳時刻精確估計，仿真結(jié)果驗證了算法的有效性。
　　第四章研究了基于陣列接收的跳頻信號實時處理問題，提出了一種同時適用于異步和同步跳頻網(wǎng)臺的跳時刻、頻率和到達方向（Direction of Arrival，DOA）的實時估計方法。首先用粒子濾波方法實時估計各跳頻網(wǎng)臺的陣

5、列響應(yīng)矩陣；然后通過恢復(fù)各跳頻信號時域波形估計其頻率，并結(jié)合陣列響應(yīng)函數(shù)和信號頻率的估計值解算信號DOA；而后利用信號頻率估計值建立了多個跳頻信號混合數(shù)據(jù)的時域ARMA（Autoregressive Moving Average）模型，并基于該模型實時檢測頻率跳時刻；最后借助跳頻頻率的連續(xù)性和DOA信息實現(xiàn)頻率關(guān)聯(lián)。該方法需要已知陣列結(jié)構(gòu)和跳頻網(wǎng)臺個數(shù)，可以有效地實現(xiàn)對多個跳頻網(wǎng)臺的實時處理。仿真結(jié)果驗證了算法的有效性。
　　第五

6、章研究了欠定條件下跳頻網(wǎng)臺分選問題，根據(jù)跳頻網(wǎng)臺信號的時頻稀疏特性，以基于時頻單源點聚類的混合矩陣估計算法和基于子空間投影算法的源信號分離算法為基礎(chǔ)并進行改進，提出了一種基于欠定盲分離的跳頻網(wǎng)臺分選方法。在混合矩陣估計時，首先計算全部時頻支撐點對應(yīng)的時頻比矩陣，然后對時頻比矩陣進行預(yù)處理，最后用k-均值聚類算法估計混合矩陣和各信號的相對功率。在源信號分離時，將信號相對功率與子空間投影算法相結(jié)合，實現(xiàn)了欠定跳頻網(wǎng)臺分選。本文算法提高了混合