基于改进型随机共振的超宽带信号检测方法研究

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通信技术快速发展的今天,超宽带技术作为一种新型无线通信技术,在室内短距离定位方面的优势较为突出。与传统通信技术相比,超宽带通信不需要类似于载波这种载体,而是直接将有用信息调制在非正弦的窄带脉冲上,从而实现数据的传输。超宽带信号具有抗多径能力强、发射信号功率谱密度低和定位精度高等多项优势。也正是由于极低的发射功率,使得超宽带信号容易被干扰信号和噪声淹没,所以对超宽带信号的检测具有十分重要的意义。针对上述提到的超宽带信号易被噪声淹没从而不易被检测的问题,本文提出一种基于改进型随机共振的超宽带信号检测方法。该方法是利用噪声能量转移机制,提取和识别淹没在强噪声中的微弱信号,在不破坏待测信号的基础上达到对其有效的检测。论文的主要工作包括:本文首先介绍了超宽带信号的基本脉冲和调制方式,分析了不同参数对信号带宽的影响。运用双稳随机共振模型,在不同噪声环境和噪声强度条件下,对不同调制方式的超宽带信号进行仿真实验。结果表明双稳模型对超宽带信号具有一定的检测能力,且系统参数对检测结果具有很大的影响。因此,结合粒子群优化算法,以归一化互相关系数作为评价指标,结合参数诱导随机共振巾系统参数白适应同步优化的力法,在高斯噪声环境下分别采用单稳模型和新型势阱模型实现了对超宽带信号的街效检测。并与双稳模型的约果进行了对比,分析了不同模型的系统参数对检测结果的影响,结果表明新型势阱模型的检测效果最佳。同时也发现随机共振方法存在对超宽带信号符号问干扰检测不敏感的问题,本文提出随机共振和小波变换联合方法解决了该问题。最后,采用两组实际信号作为研究对象,利用改进型随机共振模型对其进行检测,并与自适应单稳模型和小波变换方法的检测结果进行对比。研究结果表明,改进型随机共振模型对超宽带信号的检测效果更佳,小波变换与随机共振联合模型是对超宽带信号符号问干扰问题的一种新的尝试,为随机共振在实际工程领域的应用拓展了新思路。
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