電子偵察中的寬帶頻譜感知技術(shù)研究.pdf

1、頻譜感知是電子偵察中的關(guān)鍵技術(shù)之一，其目的在于高效準(zhǔn)確地感知電磁環(huán)境中的活躍頻帶，為后續(xù)電子偵察中的參數(shù)估計奠定技術(shù)基礎(chǔ)。隨著軍事信息化的快速發(fā)展，電子偵察機需要對更復(fù)雜多變的電磁信號進行高效可靠實時感知。根據(jù)奈奎斯特采樣定理，這需要更高速的采集裝備以及更龐大的存儲開銷，傳統(tǒng)的窄帶頻譜感知技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今的感知需求。壓縮感知技術(shù)作為一項革命性技術(shù)，其完善的知識體系以及業(yè)界的廣泛應(yīng)用都為這一瓶頸帶來了曙光。鑒于電磁信號在其頻域表現(xiàn)的稀

2、疏性，可將壓縮感知與頻譜感知結(jié)合起來，實現(xiàn)電子偵察中的有效寬帶頻譜感知，其具有很強的實際意義。
　　目前，基于壓縮感知的寬帶頻譜感知過程是先重構(gòu)原時域信號后做傅里葉變換得到其頻譜。本文另辟蹊徑，從直接感知頻譜角度出發(fā)做深入研究。本文主要研究內(nèi)容具體如下：
　　1.主要分析了傳統(tǒng)的窄帶頻譜感知技術(shù)以及其所面臨的挑戰(zhàn)。在詳細介紹壓縮感知理論的基礎(chǔ)上，分析寬帶壓縮頻譜感知技術(shù)特點。針對常見的隱終端問題，提出多節(jié)點協(xié)作頻譜感知方法，

3、就其模型和數(shù)據(jù)融合方法做了總結(jié)闡述，為本文研究工作的展開進行了鋪墊。
　　2.詳細研究了壓縮感知重構(gòu)算法，對經(jīng)典的四種貪婪追蹤算法：OMP、SOMP、CoSaMP和SP算法進行仿真驗證，對比不同重構(gòu)算法性能得到其優(yōu)劣性。
　　3.提出了三種基于 multi-coset采樣模型的寬帶頻譜感知方法。第一種是基于自相關(guān)矩陣重構(gòu)的單節(jié)點寬帶頻譜感知方法，該方法利用原信號自相關(guān)向量與觀測樣本自相關(guān)向量之間的線性關(guān)系，在未知原信號稀疏度

4、的情況下大大簡化了重構(gòu)過程，克服了傳統(tǒng)感知因迭代而引起的非實時性缺陷，其中，使用稀疏尺采樣不僅保證LS解的唯一性，而且提高了感知精度。第二種是基于子空間法的單節(jié)點寬帶頻譜感知方法，該方法的核心思想是將頻譜感知問題轉(zhuǎn)化成子空間下的參數(shù)估計問題，通過先計算活躍頻帶的數(shù)量來降低后續(xù)估計活躍頻帶集的運算量，可實現(xiàn)低信噪比下寬帶頻譜準(zhǔn)確感知。第三種是基于子空間法的協(xié)作式寬帶頻譜感知方法，該方法通過DPAST算法獲得空間分集增益，然后利用子空間的正