【摘要】：無(wú)人機(jī)作為一類(lèi)新型裝備,在軍事電子對(duì)抗和民用頻譜監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。但由于無(wú)人機(jī)偵察時(shí)所處的復(fù)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(huì)存在嚴(yán)重的多徑衰落和脈沖噪聲。由此導(dǎo)致兩方面的問(wèn)題:一方面,傳統(tǒng)信道模型對(duì)無(wú)人機(jī)偵察信道不能準(zhǔn)確刻畫(huà);另一方面,偵察信道中噪聲的脈沖特性導(dǎo)致原有的基于高斯分布的信號(hào)處理方法失效。針對(duì)上述情況,本文引入了Alpha穩(wěn)定分布理論,重點(diǎn)研究了無(wú)人機(jī)超短波和短波偵察信道建模以及無(wú)人機(jī)偵察信號(hào)的調(diào)制識(shí)別,對(duì)現(xiàn)有的模型和算法進(jìn)行了改進(jìn),其研究成果對(duì)非高斯信號(hào)處理和無(wú)人機(jī)應(yīng)用具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文的研究成果可以簡(jiǎn)要?dú)w納如下:1、根據(jù)超短波無(wú)線信道的衰落機(jī)制,針對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境和非合作接收對(duì)無(wú)人機(jī)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(jìn)行改進(jìn),用以建模無(wú)人機(jī)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(qiáng)了模型的靈活度和實(shí)用性;采用基于無(wú)人機(jī)飛行狀態(tài)與環(huán)境的WSSUS系統(tǒng)參數(shù)確定方法,使模型更加符合實(shí)際。蒙特卡洛仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),采用改進(jìn)的短波寬帶ITS模型建模無(wú)人機(jī)短波天波偵察信道,并根據(jù)無(wú)人機(jī)偵察信道特點(diǎn),對(duì)其應(yīng)用提出了實(shí)際建議。改進(jìn)信道模型針對(duì)傳統(tǒng)模型在靈活性、復(fù)雜度和準(zhǔn)確度上的性能缺陷,利用Alpha穩(wěn)定分布來(lái)模擬噪聲環(huán)境和信道隨機(jī)調(diào)制函數(shù),增強(qiáng)了靈活性;利用基于錨點(diǎn)擬合的方法模擬時(shí)延功率分布,降低了復(fù)雜度;基于無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改進(jìn)確定相位函數(shù),提高了準(zhǔn)確度。利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該模型的上述性能優(yōu)勢(shì)。3、在無(wú)人機(jī)偵察信道中,針對(duì)Alpha穩(wěn)定分布噪聲條件下傳統(tǒng)二階循環(huán)統(tǒng)計(jì)量失效的問(wèn)題,提出了實(shí)歸一化壓縮函數(shù)(RNCF)的概念,并推導(dǎo)了基于RNCF的廣義二階循環(huán)統(tǒng)計(jì)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(diǎn)處的幅度作為特征參量,利用最小誤差判決分類(lèi)方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)于備擇信號(hào)的調(diào)制方式識(shí)別。仿真結(jié)果表明,該方法在Alpha穩(wěn)定分布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(fù)雜度更低,魯棒性更強(qiáng),靈活性更好。4、在Alpha穩(wěn)定分布噪聲條件下,進(jìn)一步將無(wú)人機(jī)偵察信道的多徑衰落效應(yīng)納入,通過(guò)研究歸一化壓縮函數(shù)(NCF)的性質(zhì),形成一類(lèi)新型廣義循環(huán)統(tǒng)計(jì)量,提出了一種新的調(diào)制識(shí)別方法。該方法利用廣義循環(huán)統(tǒng)計(jì)量提取Alpha穩(wěn)定分布背景信號(hào)的高階循環(huán)平穩(wěn)特征,并以此為判決標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了Alpha穩(wěn)定分布噪聲背景衰落信道中多種信號(hào)的調(diào)制識(shí)別。仿真結(jié)果表明,該方法在Alpha穩(wěn)定分布噪聲背景的多徑衰落和單徑等多種信道中均有良好的性能;相較于其它基于非線性變換的廣義循環(huán)統(tǒng)計(jì)量方法,靈活性更強(qiáng)、性能更優(yōu)且復(fù)雜度更低。此外,本文還基于Alpha穩(wěn)定分布的性質(zhì)對(duì)傳統(tǒng)Alpha穩(wěn)定分布序列產(chǎn)生方法進(jìn)行了改進(jìn),在保證精度的前提下減小了其運(yùn)算復(fù)雜度。
【學(xué)位授予單位】：解放軍信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：E87

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2652272