突發(fā)信號(hào)的檢測(cè)與信噪比估計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、對(duì)突發(fā)信號(hào)的檢測(cè)與分析處理是非合作通信接收中遇到的一類重要技術(shù)難題。其中，突發(fā)信號(hào)的識(shí)別與解調(diào)是突發(fā)信號(hào)處理分析的一個(gè)重要組成部分，涉及技術(shù)廣泛，主要包括脈沖到達(dá)時(shí)間估計(jì)技術(shù)、同步技術(shù)、信道均衡技術(shù)、信噪比估計(jì)技術(shù)和信道編碼識(shí)別技術(shù)等。脈沖到達(dá)時(shí)間（TOA）估計(jì)和信噪比（SNR）估計(jì)作為其中的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，是突發(fā)信號(hào)識(shí)別與解調(diào)的重要基礎(chǔ)和前提。因此本文圍繞脈沖到達(dá)時(shí)間和信噪比估計(jì)技術(shù)進(jìn)行了深入分析，研究探討了解決相關(guān)問題的多種典型處理算

2、法，旨在對(duì)突發(fā)信號(hào)檢測(cè)與分析處理的研究中做一些有益工作，為后續(xù)信號(hào)識(shí)別、解調(diào)和其它突發(fā)信號(hào)分析處理的應(yīng)用研究提供理論分析和技術(shù)依據(jù)。
　　對(duì)于脈沖到達(dá)時(shí)間估計(jì)部分，本文首先深入研究了用于突發(fā)信號(hào)檢測(cè)中的自相關(guān)和能量檢測(cè)兩種TOA估計(jì)的傳統(tǒng)典型方法。通過仿真分析，一方面針對(duì)自相關(guān)算法在低信噪比時(shí)，因門限無法選擇導(dǎo)致TOA誤判的問題，采用雙門限檢測(cè)判斷的方法對(duì)門限設(shè)置進(jìn)行了改進(jìn)；另一方面針對(duì)能量檢測(cè)算法原理，仿真分析了該算法的性能誤差

3、，將自相關(guān)算法和能量檢測(cè)算法相結(jié)合，形成TOA兩步估計(jì)法的思路，使之更好的適用于突發(fā)信號(hào)的檢測(cè)。其次，通過仿真比較，得出傳統(tǒng)的自相關(guān)算法相對(duì)能量檢測(cè)算法具有較大優(yōu)勢(shì)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了自相關(guān)算法中的一類典型算法—一階自相關(guān)平滑SDM算法。通過仿真分析，針對(duì)算法對(duì)接收數(shù)據(jù)的區(qū)分處理（數(shù)據(jù)類型分為信號(hào)和噪聲同時(shí)存在以及全部是信號(hào)或者全部是噪聲兩種情況）、在低信噪比下的檢測(cè)性能以及分段平滑技術(shù)的缺陷分別采用比值分布、小波變換和重疊平滑的

4、方法對(duì)原算法進(jìn)行了改進(jìn)，提高了算法的檢測(cè)性能。最后，結(jié)合圖像處理領(lǐng)域中的邊緣檢測(cè)技術(shù)，探討分析了一種不依賴于門限選擇的基于DOB濾波器進(jìn)行 TOA估計(jì)的新算法，仿真分析了不同信噪比下算法的各個(gè)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)TOA估計(jì)精度的影響，得出該算法較自相關(guān)和能量檢測(cè)算法，其優(yōu)勢(shì)在于不需要對(duì)門限進(jìn)行選擇，只需做一次卷積、若干次遞推運(yùn)算和極值檢測(cè)即可完成TOA估計(jì)，算法實(shí)時(shí)性較好，突發(fā)檢測(cè)精度較高。
　　對(duì)于信噪比估計(jì)部分，本文針對(duì)BPSK和8PS

5、K兩種突發(fā)信號(hào)，在同一系統(tǒng)模型中對(duì)目前應(yīng)用于信噪比估計(jì)的最大似然（ML）、信號(hào)平方比噪聲方差（SNV）、二階四階矩（M2M4）和信號(hào)方差比（SVR）四種典型算法分別在實(shí)、復(fù)信道中進(jìn)行了推導(dǎo)分析，同時(shí)引入克拉美羅界（CRB）、標(biāo)準(zhǔn)均方誤差（NMSE）和標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)偏差（NBias）作為衡量算法性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通過仿真對(duì)上述四種算法進(jìn)行了性能比對(duì)，著重分析了數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、信噪比范圍等參數(shù)對(duì)算法性能的影響，總結(jié)了每種算法對(duì)于不同突發(fā)信號(hào)在不同信噪比范