基于時(shí)頻分析的跳頻信號欠定盲分離算法研究

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1、分類號:密級:UDC:編號:工學(xué)碩士學(xué)位論文基于時(shí)頻分析的跳頻信號欠定盲分離算法研究碩士研究生:劉建宇指導(dǎo)教師:張朝柱教授學(xué)科、專業(yè):信息與通信工程論文主審人:喬玉龍教授哈爾濱工程大學(xué)2017年12月分類號:密級:UDC:編號:工學(xué)碩士學(xué)位論文基于時(shí)頻分析的跳頻信號欠定盲分離算法研究碩士研究生:劉建宇指導(dǎo)教師:張朝柱教授學(xué)位級別:工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè):信息與通信工程所在單位:信息與通信工程學(xué)院論文提交日期:2017年12月論文答辯日期:2018年3月學(xué)位授予單位:哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertatio

2、nfortheDegreeofM.EngResearchonUnderdeterminedBlindSeparationforFrequencyHoppingSignalsBasedonTime-FrequencyAnalysisCandidate:LiuJianyuSupervisor:Prof.ZhangChaozhuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:InformationandCommunicationEngineeringDateofSubmission:Dec

3、ember,2017DateofOralExamination:March,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:本論文的所有工作,是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,由作者本人獨(dú)立完成的。有關(guān)觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的引用已在文中指出,并與參考文獻(xiàn)相對應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者(簽字):日期:年月日哈爾濱

4、工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學(xué)校保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定,即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文,可以公布論文的全部內(nèi)容。同時(shí)本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文(□在授予學(xué)位后即可□在授予學(xué)位12個(gè)月后□解密后)由哈爾濱工程大學(xué)送交有關(guān)部門

5、進(jìn)行保存、匯編等。作者(簽字):導(dǎo)師(簽字):日期:年月日年月日基于時(shí)頻分析的跳頻信號欠定盲分離算法研究摘要跳頻通信是最常用的擴(kuò)頻通信方式之一,以其低截獲概率、抗干擾性能好、組網(wǎng)能力強(qiáng)、保密性高等特點(diǎn),在軍事通信領(lǐng)域和民用通信領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。由于跳頻信號是典型的非平穩(wěn)信號,需要采用非平穩(wěn)信號處理方法進(jìn)行分析,因此本文提出一種基于時(shí)頻分析的跳頻信號欠定盲源分離算法進(jìn)行研究。本論文主要內(nèi)容如下:首先,針對跳頻通信系統(tǒng)的基本理論進(jìn)行簡要描述;根據(jù)跳頻信號的特點(diǎn),對幾種常用的時(shí)頻分析方法進(jìn)行理論介紹和時(shí)頻圖對比仿真分析;以盲源分離理論為基礎(chǔ),確定跳

6、頻信號欠定盲源分離的混合模型,并分別對幾種常用的混合矩陣估計(jì)算法和源信號分離方法進(jìn)行介紹。其次,由于復(fù)雜電磁環(huán)境中夾雜著大量噪聲點(diǎn),采用一種自適應(yīng)時(shí)頻域支撐點(diǎn)閾值設(shè)定的方法,從而剔除低能量噪點(diǎn)的干擾;通過Davies-BouldinIndex準(zhǔn)則結(jié)合K-均值算法對聚類分析得到的時(shí)頻點(diǎn)進(jìn)行篩選,并通過單源點(diǎn)檢測標(biāo)準(zhǔn)對單源點(diǎn)提取精度不佳的問題進(jìn)行改善;通過時(shí)頻單源點(diǎn)構(gòu)建時(shí)頻比矩陣對混合矩陣列矢量進(jìn)行估計(jì),從而得到欠定盲源分離混合矩陣的估計(jì)值。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)算法對欠定盲源分離混合矩陣具有較好的估計(jì)性能,算法改進(jìn)的效果也比較明顯。最后,針對跳頻信

7、號載波頻率不斷跳變的情況,在不同時(shí)間段內(nèi)的短時(shí)傅里葉變換窗函數(shù)中,通過判斷頻率聚類數(shù)的不同,確定跳頻信號載波頻率跳變點(diǎn)的時(shí)刻及位置,結(jié)合構(gòu)建的時(shí)頻比矩陣及入射角對盲源分離算法中的順序不確定性進(jìn)行改進(jìn),從而實(shí)現(xiàn)時(shí)變混合矩陣估計(jì);通過子空間投影算法實(shí)現(xiàn)對多跳頻信號進(jìn)行分離,通過對分離信號中離散噪點(diǎn)的進(jìn)一步剔除,從而達(dá)到更好的分離效果。仿真實(shí)驗(yàn)可得,改進(jìn)的算法對多跳頻信號分離的可行性。關(guān)鍵詞:時(shí)頻分析;欠定盲源分離;K-均值;跳頻信號哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文基于時(shí)頻分析的跳頻信號欠定盲分離算法研究ABSTRACTFrequencyhoppingc

8、ommunicationisoneofthemostcommonwayofspreadspectrumcommunication.Ithasbeenwidelyus

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