基于高阶累积量和匹配滤波的信号检测新方法
李鹏;陈刚;张葵
【摘 要】针对通信侦察中的空间弱信号检测问题,提出了一种基于高阶累积量和匹配滤波器相结合的信号检测新方法.该方法利用高阶累积量有二阶以上信息,且高斯噪声的高阶累积量恒为零的特性,在传统似然比检测基础上,依据高阶累积量对高斯噪声的抑制能力,结合匹配滤波器进行弱信号检测,在低信噪比条件下获得了更高的检测概率.蒙特卡罗仿真结果证明了该方法的有效性. 【期刊名称】《系统工程与电子技术》 【年(卷),期】2006(028)001 【总页数】3页(P31-33)
【关键词】弱信号检测;检测概率;高阶累积量;匹配滤波器 【作 者】李鹏;陈刚;张葵
【作者单位】西安电子科技大学电子工程学院,陕西,西安,710071;西安电子科技大学电子工程学院,陕西,西安,710071;西安电子科技大学电子工程学院,陕西,西安,710071 【正文语种】中 文 【中图分类】基础科学
2 0 0 6 年 1 月 系统工 程与电子技术J a n.2 0 0 6 第 2 8卷 第 1 期 Ae r o s p a c e E l e c t r o nic s I n f o r m a t i o n E n gi n e e r i n g a n d C o n t r ol Vo l.2 8 N o.1 __ — _ — _ _ — — _ _.- — _ _ _ — — _ _ _ — —._ _ _ — _ — _
_ — _ _ _ _ — _ _ _ _ — _ _ _ _ — _ _ _ _ — _ _ — _ ■ _ _ _.— _ _ _ _ _ ■ _ _ _ _ —._ _ _ — - _ — _ — — _ _ — — — _ _ _ —._ _— — _ _ _ — _._ ■ — _ _ — 一 文章编 号：100 1 -506 X(2006)01 -003 1 -03基 于 高 阶 累 积 量 和 匹 配 滤 波 的 信 号 检 测 新 方 法李 鹏 ， 陈 刚 ， 张 葵 (西 安 电 子 科 技 大 学 电 子 工 程 学院 ， 陕 西 西 安 7 1 0 0 7 1)摘 要： 针 对 通 信侦 察中的 空 间 弱 信 号 检 测 问 题 ， 提 出 了一种 基 于 高 阶 累 积 量 和 匹 配 滤 波 器相 结 合 的 信 号检 测 新 方 法 。 该 方 法 利 用 高 阶 累 积 量 有 二 阶 以 上 信 息 ， 且 高 斯 噪声 的 高 阶 累 积 量 恒 为 零 的 特 性 ， 在 传 统 似 然 比 检测基 础 上 ， 依 据 高阶累 积 量 对高 斯 噪声 的 抑制 能力 ， 结 合 匹 配 滤 波 器 进 行 弱 信 号 检 测 ， 在 低 信 噪 比 条件 下 获 得 了更高的 检 测 概率 。 蒙特卡 罗 仿 真 结 果 证 明 了 该 方 法 的 有 效 性 。关键 词 ： 弱 信 号 检 测 ； 检 测 概 率； 高 阶 累 积 量； 匹 配 滤 波 器中图 分类 号： T N 9 14.4 2文 献标 识 码 ： AN e w sig n a l d e t e c ti o n m e t h o d c o m b i n i n g h i g h e r o r d e r c u m u l a n t wit h m a t c h e d filt e rL I P e n g , C H E N G a n g , Z H A N G K u i (S c h o ol of E l e c t m n i c E n g i n e e r i n g , X idia n U n i v ， ， X i ’ a n 7 1 0 0 7 1 , C h i n a )A b s t r a c t : T o o o n sid e r s p a c e w e a k sig p al d e t e c t i o n i n o o m m u ni c a t i o n s r e o o n , a n e w s ig p a l d e t e c t i o n m e th o d b a s e d o n Il g h - O r d c C u m ula n t a s s o c i a t e d w ith m a t c h e d f i lte r is p r e se n t ed.O n th e b a sis of cla ssic al lik elih o od r atio d et e ctio n , th e m eth odo o m bi n e d w ith m a t c h e d fi lt e r c a n d e t e c t w e a k s ig n als i n vi r t u e of t h e c h a r a c t e r i s t i c s th a t H g h - C r d e r C u m ula n t h a s o v e r t w o - or d e r i nf o r m a tio n a n d g c o d p e rf o r m a n c e f o r s u p p r e s s i n g G a u s s i a n n ois e , w hich c a n o b t ai n m o r e d e t e c t i o n p
m b a bility u n d e r l o w SN R.M o n t e - C a r l o s i m u l a t i o n s h a v e s h o w n th a t th e p r o p c s ed m e th o d i s effe cti v e.Ke y w o r d s : w e a k sig n a l d e t e c ti o n ; d e t e c t i o n p r o b a bility ; hig h e r o r d e r c u m ul a n t ; m a t c h e d filt e rT D R S S 返向链 路信号模 型 通 常可 简化为图 1 所示 形 式 。O 引 言 跟踪与数据中继 卫 星系统( T D R S S) 在 卫 星 通 信 网 中 承担着 重 要 作 用 ， 由 于 T D R S S 位 于 地 球 同 步 轨 道 ， 发 射 功 率 不高 且 路径 衰减 大 ， 其 接 收 环 境 又 存 在 大 量 的 背 景 干 扰 和 噪声 ， 因 此 截获到 的 空 间 信号 强 度 十 分 微 弱 ， 信 噪 比 很 低 ， 通常 ， 最简单 的信号 检测 方 法 是 利 用 匹 配 滤 波 器 进 行 似然比检测 Ⅲ。而当 观 测 信 号 的 信噪 比 下 降 时 ， 匹 配 滤 波 器 系统的检测 性 能急 剧 下 降 ， 很 难 得 到 较 高 的 检 测 概 率 。 由 于高阶累 积量有 二 阶 以 上 信 息 ， 且 高 斯 噪 声 的 高 阶 累 积 量 恒为零‘纠 ， 利 用 这 些 特 性 ， 本 文 提 出种 新 的 方 法 ， 将 空 间 侦收信号 经 过 匹 配 滤 波 器 处 理 后 ， 再 通 过 计 算 其 高 阶 累 积 量 来消 除高斯噪声 ， 提高信噪 比 ， 从 而 提高检测 概率 。 1空 间 信 号 模 型 TD R S S 链 路 中 ， 由 用 户 星一 中 继 星 一 地 面 站 信 号 构 成 的传输 通 道 称为 返 向链 路 。 不 失般 性 ， 假定 信 号 的 数 据 调制 方式为 Q P S K ，I 、Q 两 路信号都进 行 了 伪码 扩 频 ， 接 收 到 的P Q图 l T D R S S 返 向链 路信号模 型 对于信号 检测系 统 ， 截获到 的信号 即 为 T D R S S 返 向链路信 号 ， 其形 式 为s ( t ) = A ( t ) P N i( t ) c o s w t + B( t ) P N o ( t ) si n ( c v t ) + n ( t ) (1 ) 式中 ：P N ( f ) — — 直 接 序 列 扩 频 码 ， A ( t) 和 B ( t)- I 路 和Q 路信号 ， n ( t) -加 性高斯噪声 。2 基 于 匹 配 滤 波 器 的 似 然 比 检 测考虑如 下 的 检验 问 题收稿 日 期：2 00 4- 1 2 - Q 9 ； 修 回 日 期 ：2 0 0 5 - 0 6 - 1 7 。 基金 项 目：国家重 大基础 研究项 目(9 73) 资助课题（A 1 1 503 0 20
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