基于广义S变换的通信信号分析方法研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:drygps
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在信号处理领域,时频分析一直是研究热点问题。广义S变换作为一种形式灵活、性能优良的时频分析方法,广泛应用于图像处理、信号处理、地震学、医学图像处理等领域。本文以通信信号的分析方法研究为背景,以广义S变换的理论体系为依据,重点探讨了通信信号分析过程中的检测、滤波、瞬时频率提取以及识别问题,主要研究了以下几个方面:针对广义S变换窗函数的优化问题,结合改进的遗传算法,以时频聚集性测度为准则,提出了一种新的广义S变换参数优化方法。仿真实验表明,这种优化算法得到的广义S变换大大改善了标准S变换的时频分析性能,无论在时频聚集度还是在Rényi熵测度方面,相较于其他几种经典的时频分析方法都有明显的优势。在时频检测方面,通过详细分析推导高斯白噪声在广义S谱域的统计特性,提出了一种基于广义S变换的时频检测模型,并通过消除频率对门限的影响,提出了基于广义S变换的恒虚警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)检测模型。仿真实验证明该模型在虚警概率分别为0.01、0.005和0.001时,GST算法在信噪比大于-3dB时检测概率即可以达到80%以上,与短时傅里叶变换及S变换相比,具有最好的检测结果,更能适应低信噪比环境下的信号检测。且该模型可以应用在时频滤波方面。在时频滤波方面,用广义S变换算法和其它两种线性时频分析方法作对比,除了基于恒虚警率检测的滤波方法,还将基于图像处理的滤波方法,与奇异值分解-模糊C均值(Singular Value Decomposition and Fuzzy C-Means,SVD-FCM)聚类的时频滤波方法相比较,证明在这三种滤波方法中,基于图像处理的滤波效果在信噪比大于-7dB时优于其他两种。在信噪比等于10dB时,图像处理的滤波方法比恒虚警率滤波和奇异值分解-模糊C均值聚类滤波方法的滤波效果分别提高了1dB和6dB。在此基础上,也可以完成对信号瞬时频率的提取,仿真结果表明,基于图像处理的瞬时频率提取方法在信噪比等于-10dB时比脊线提取的方法可将提取结果的均方误差降低0.015,可以更有效地提取出信号的瞬时频率。针对信号类型识别问题,以瞬时频率为研究特征,利用误差反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)分类器对四种不同的信号进行分类,并与其它时频分析方法做出对比。实验结果表明,本文所设计的基于广义S变换的BP神经网络分类器在信噪比为-2dB时,识别率可达到90%以上,低信噪比下即可实现对信号的有效分类,且分类效果优于短时傅里叶变换和S变换。
其他文献
学位
无线协作通信系统中,中继节点往往是移动的,移动中继节点的电力保障是一个困难的问题,电池供电的中继节点的续航能力是有限的,当此类中继节点的电能消耗殆尽时,会影响系统的
学位
改革开放以来,随着计算机技术的飞速发展以及互联网应用的大量普及,各个行业都面临着巨大的机遇与挑战,新技术的应用颠覆了传统的管理模式与方法,为公司和企业创造了巨大的价
伴随着管理信息系统MIS(Management Information System)技术的迅猛发展,这给快捷高效的人民法院案件信息管理带来了契机。将MIS技术应用在人民法院日常事务管理中,逐步实现
学位
安倍第二次执政期间,日印关系进入空前的快速发展阶段。日印两国的政治关系持续升级、经济联系日益紧密、安全合作不断深化、社会交流更加频繁,双边关系在多方面多领域快速发展,提升了两国的综合实力和地区影响力。日印合作的层次和领域也更加广泛,制度化合作水平较高,也增加了在跨区域合作方向的关注和投入。同时,在这一时期日印在“印太”地区扩展政治影响力和平衡中国的影响都体现出双边合作显著的地缘政治指向性。日印关系
学位
随着社会生活的信息化的程度不断提高,每天的生活和生产中都在不断的产生大量的数据,现在已经进入了大数据的时代。数据作为一种资产,对它的存储和使用对未来的生产和生活拥
学位
金属空气电池、燃料电池和电解水等电化学能量转换和存储技术的应用可以缓解严峻的资源环境等问题。这些技术主要涉及氧还原反应(ORR)、析氧反应(OER)、析氢反应(HER)和氢氧化反应(HOR)四个反应。常用的贵金属材料(如铂、铑和铱)尽管在上述反应中表现出优异的电化学性能,但原材料稀缺以及价格昂贵等因素限制了其在工业中的应用。因此,亟需开发高效、稳定且具有高效催化活性的非贵金属材料催化剂来满足工业应