單通道時頻混疊通信信號的盲分離研究.pdf

1、通信信號的盲分離是盲信號處理研究領域的一個重要方向，在通信信號偵測、無線頻譜檢測和管理等方面有重要應用價值。隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應用，頻譜資源日益緊張，電磁環(huán)境日趨復雜，在非協(xié)作接收通信信號的環(huán)境下，單個天線接收到多個多個通信信號的情況越來越普遍，這給通信信號處理和信息獲取帶來了挑戰(zhàn)。由于單通道接收到多個通信信號往往是在時頻、頻域上是互相重疊的，傳統(tǒng)的時域或者頻域濾波方法無法分離此類信號，因此對此類信號的盲分離或者盲提取方法

2、進行研究具有重要的理論意義和實際應用價值。
　　本論文的工作主要著重于研究適合實際應用的單通道時頻混疊通信信號的盲分離方法和實現(xiàn)算法。首先研究了單通道混合通信信號的調(diào)制識別和信號個數(shù)估計問題，該問題是后續(xù)信號分離的基礎;然后，針對同符號率數(shù)字通信信號混合和不同符號率數(shù)字通信信號混合兩種信號混疊方式，分別進行盲分離算法的研究。主要工作及貢獻如下:
　　1)提出了一種基于循環(huán)頻率檢測的單信道多信號調(diào)制識別和信號個數(shù)估計方法。針對

3、單信道同時接收到多個時頻重疊的數(shù)字通信信號的應用場景，通過分析數(shù)字調(diào)制信號的二階和四階循環(huán)累積量的循環(huán)頻率特性和結(jié)構(gòu)特征，利用不同調(diào)制信號的循環(huán)頻率特征差異，實現(xiàn)了對分量信號調(diào)制方式的識別和信號個數(shù)估計，其不需要知道各分量信號個數(shù)、功率、載頻、符號率及定時等先驗信息，具有很好的實用性。同時，研究了對分量信號的頻偏和符號率的精確估計方法，其基本思想是將符號率和載頻估計問題近似為正弦信號的頻率估計問題，利用內(nèi)插法對基于譜線的符號率和載頻估計

4、值進行修正，顯著地提高了估計精度。
　　2)針對單信道接收兩路時頻混疊通信信號的場景，提出了兩種不同的時延估計方法。首先，在成形濾波器和信道衰落已知的條件下，通過循環(huán)統(tǒng)計量得到時延估計的閉式解;其次，在成形濾波器和信道衰落未知條件下，利用兩組循環(huán)自相關(guān)函數(shù)，構(gòu)建關(guān)于時延參數(shù)的線性方程組，通過解線性方程組獲得兩個信號時延的閉式解;最后，分析了的時延估計的克拉美羅界。
　　3)對于同符號率數(shù)字通信信號混合場景，提出了一種基于格基

5、規(guī)約和判決反饋的信號分離方法。通過過采樣后的數(shù)據(jù)建立虛擬多通道模型，并利用該模型的特殊性，引入判決反饋機制，即將虛擬多通道信道矩陣分為前饋部分和反饋部分，通過對前饋部分進行格基規(guī)約輔助的SIC檢測，該算法獲得了接近最大似然符號檢測方法的性能，同時其復雜度得到了很大程度的降低。
　　4)對于不同符號率數(shù)字通信信號混合的盲分離問題，提出了基于周期時變性的盲分離方法。首先根據(jù)分量信號的符號率差異性，利用符號率處的循環(huán)統(tǒng)計量實現(xiàn)了對分量信