基于Alpha穩(wěn)定分布理論的無人機偵察信道建模與信號調(diào)制識別技術(shù)研究.pdf

1、無人機作為一類新型裝備，在軍事電子對抗和民用頻譜監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。但由于無人機偵察時所處的復雜電磁環(huán)境，以及所采用的非合作接收方式，其偵察信道會存在嚴重的多徑衰落和脈沖噪聲。由此導致兩方面的問題：一方面，傳統(tǒng)信道模型對無人機偵察信道不能準確刻畫；另一方面，偵察信道中噪聲的脈沖特性導致原有的基于高斯分布的信號處理方法失效。針對上述情況，本文引入了Alpha穩(wěn)定分布理論，重點研究了無人機超短波和短波偵察信道建模以及無人機偵察信號的調(diào)制

2、識別，對現(xiàn)有的模型和算法進行了改進，其研究成果對非高斯信號處理和無人機應(yīng)用具有重要理論意義和應(yīng)用價值。
　　本文的研究成果可以簡要歸納如下：
　　1、根據(jù)超短波無線信道的衰落機制，針對復雜電磁環(huán)境和非合作接收對無人機偵察信道的影響，將傳統(tǒng)廣義平穩(wěn)非相關(guān)散射模型進行改進，用以建模無人機超短波偵察信道。利用Alpha穩(wěn)定分布模擬信道噪聲環(huán)境，增強了模型的靈活度和實用性；采用基于無人機飛行狀態(tài)與環(huán)境的WSSUS系統(tǒng)參數(shù)確定方法，使

3、模型更加符合實際。蒙特卡洛仿真實驗驗證了該模型的正確性和有效性。
　　2、根據(jù)短波電離層信道的特性和無人機的運動特點，采用改進的短波寬帶ITS模型建模無人機短波天波偵察信道，并根據(jù)無人機偵察信道特點，對其應(yīng)用提出了實際建議。改進信道模型針對傳統(tǒng)模型在靈活性、復雜度和準確度上的性能缺陷，利用Alpha穩(wěn)定分布來模擬噪聲環(huán)境和信道隨機調(diào)制函數(shù)，增強了靈活性；利用基于錨點擬合的方法模擬時延功率分布，降低了復雜度；基于無人機運動狀態(tài)改進確

4、定相位函數(shù)，提高了準確度。利用實測數(shù)據(jù)進行仿真實驗，驗證了該模型的上述性能優(yōu)勢。
　　3、在無人機偵察信道中，針對Alpha穩(wěn)定分布噪聲條件下傳統(tǒng)二階循環(huán)統(tǒng)計量失效的問題，提出了實歸一化壓縮函數(shù)(RNCF)的概念，并推導了基于RNCF的廣義二階循環(huán)統(tǒng)計量的相關(guān)性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，選取廣義循環(huán)譜特定頻率和循環(huán)頻率點處的幅度作為特征參量，利用最小誤差判決分類方法，實現(xiàn)了對于備擇信號的調(diào)制方式識別。仿真結(jié)果表明，該方法在Alpha穩(wěn)定分布

5、噪聲和高斯噪聲背景下均有良好的性能，相較于其它基于非線性變換的方法，性能相近且復雜度更低，魯棒性更強，靈活性更好。
　　4、在Alpha穩(wěn)定分布噪聲條件下，進一步將無人機偵察信道的多徑衰落效應(yīng)納入，通過研究歸一化壓縮函數(shù)(NCF)的性質(zhì)，形成一類新型廣義循環(huán)統(tǒng)計量，提出了一種新的調(diào)制識別方法。該方法利用廣義循環(huán)統(tǒng)計量提取Alpha穩(wěn)定分布背景信號的高階循環(huán)平穩(wěn)特征，并以此為判決標準，實現(xiàn)了Alpha穩(wěn)定分布噪聲背景衰落信道中多種信