基于HHT的非平穩(wěn)信號(hào)特征提取與參數(shù)估計(jì)方法研究.pdf

1、無線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為現(xiàn)代人類生活中信息傳輸?shù)闹匾绞剑瞧溟_放式的傳輸環(huán)境導(dǎo)致信道中傳輸?shù)男盘?hào)較容易被第三方進(jìn)行偵聽和破譯。因此，如何確保信息傳輸?shù)陌踩猿蔀闊o線通信網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過程中至關(guān)重要的一環(huán)。近年來，無線通信物理層安全技術(shù)備受關(guān)注，其研究重點(diǎn)是物理層波形信號(hào)的設(shè)計(jì)。
　　從提高無線通信系統(tǒng)安全性和可靠性的角度出發(fā)，如果能夠構(gòu)造一種不具備循環(huán)平穩(wěn)性和各態(tài)歷經(jīng)性的非平穩(wěn)無線通信信號(hào)，就意味著在不同時(shí)間點(diǎn)和時(shí)間段內(nèi)對信號(hào)的觀測獲得

2、的均值和自相關(guān)值均不相同。而且隨著觀測量的增加，信號(hào)特征更加模糊，即無法通過長期大量觀測獲取到信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特征，從而提升信號(hào)的抗偵察和抗截獲性能。由于所構(gòu)造的非平穩(wěn)無線通信信號(hào)具有時(shí)變參數(shù)特性，因此，需要采用時(shí)頻分析方法來描述和評(píng)價(jià)其特性。希爾伯特-黃變換（HHT）是一種新型的時(shí)頻分析方法，該方法是一個(gè)對信號(hào)進(jìn)行平穩(wěn)化處理的過程，通過瞬時(shí)頻率來表征原始信號(hào)中的頻率含量。
　　本文的主要研究工作是以Chirp信號(hào)為例，對時(shí)頻分析方法H

3、HT的基本分析和檢測性能進(jìn)行研究，并利用該方法對構(gòu)造的非平穩(wěn)無線通信信號(hào)的通信參數(shù)進(jìn)行檢測和分析，驗(yàn)證所構(gòu)造非平穩(wěn)無線通信信號(hào)的抗檢測性能。本文主要工作可以分為以下幾個(gè)部分：
　　（1）基于對 HHT基本理論的深入理解，研究了其關(guān)于平穩(wěn)度的定義，通過仿真分析說明了HHT的平穩(wěn)度具備描述信號(hào)非平穩(wěn)性的能力，通過比較Chirp信號(hào)的平穩(wěn)度大小可以衡量信號(hào)的頻率變化快慢。
　?。?）通過分析幾類典型信號(hào)，研究 HHT的時(shí)頻分析性能

4、，并與幾種常見的時(shí)頻分析方法進(jìn)行對比。仿真結(jié)果表明，HHT在描述信號(hào)的時(shí)頻特性方面具有優(yōu)異的性能。
　?。?）基于HHT對Chirp信號(hào)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，分別研究了不同參數(shù)估計(jì)方法、采樣頻率、信號(hào)頻率取值、兩個(gè)分量以及噪聲對參數(shù)估計(jì)結(jié)果的影響。仿真表明，基于HHT對無噪單分量Chirp信號(hào)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)可以取得良好的效果。
　　（4）基于 HHT對不同參數(shù)情況下非平穩(wěn)無線通信信號(hào)進(jìn)行檢測和分析，驗(yàn)證所構(gòu)造的非平穩(wěn)無線通信信號(hào)的抗檢