現(xiàn)代功率譜估計(jì)算法在無線電干擾信號(hào)檢測(cè)中的研究與應(yīng)用.pdf

1、頻譜資源是一項(xiàng)十分稀缺的資源，在僅有的頻率帶寬內(nèi)，無線電管理部門已經(jīng)規(guī)劃各種業(yè)務(wù)使用的頻率。但是，在無線電業(yè)務(wù)的正常使用中經(jīng)常會(huì)遇到干擾信號(hào)，這些干擾信號(hào)的存在對(duì)無線電業(yè)務(wù)造成了巨大的影響，其中非法電臺(tái)的存在對(duì)無線電業(yè)務(wù)的干擾尤為嚴(yán)重。為了排除干擾信號(hào)保證無線電業(yè)務(wù)的正常、安全運(yùn)行，需要對(duì)頻譜資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于無線傳輸?shù)拈_放性以及無線信號(hào)傳輸過程中的復(fù)雜性，在頻譜監(jiān)測(cè)中經(jīng)常會(huì)遇到干擾信號(hào)與被干擾信號(hào)的頻點(diǎn)十分接近，或者幅度較小的干擾信號(hào)

2、，這些都對(duì)頻譜資源監(jiān)測(cè)工作的取證造成了很大的難度。
　　對(duì)頻譜資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)使用的接收機(jī)以及上位機(jī)軟件的性能決定了監(jiān)測(cè)質(zhì)量，目前在上位機(jī)中進(jìn)行譜估計(jì)的算法普遍都為經(jīng)典算法，經(jīng)典算法雖然計(jì)算速度快，計(jì)算過程簡(jiǎn)單，但是在最小分辨率上還是受限于原始信號(hào)長(zhǎng)度。同時(shí)由于對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了截取，所以不可避免的使用了矩形窗，對(duì)最后信號(hào)的分辨率也會(huì)有一定的影響。使用現(xiàn)代功率譜估計(jì)算法進(jìn)行譜估計(jì)時(shí)，最終的分辨率可以不由原始信號(hào)長(zhǎng)度所決定，由于采用了外

3、推等方法，可以在相同的長(zhǎng)度的信號(hào)的情況下獲得更高的分辨精度。
　　本文在已有的軟硬件基礎(chǔ)上，首先對(duì)平穩(wěn)信號(hào)和信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行了學(xué)習(xí)，隨后著重研究了幾種譜估計(jì)方法，同時(shí)提出了一種改進(jìn)的多幀統(tǒng)計(jì)譜方法。接下來對(duì)各種方法進(jìn)行了在LabWind ows/CVI平臺(tái)以及MATLAB平臺(tái)的仿真實(shí)驗(yàn)，最后在將算法移植到已有的平臺(tái)并在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行了測(cè)試。
　　通過仿真可知，使用AR估計(jì)的方法的確可以獲得分辨率更高的譜，但是原始信號(hào)底噪幅

4、度不能過高，否則會(huì)出現(xiàn)偽峰，同時(shí)使用AR法時(shí)計(jì)算時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)，在實(shí)際應(yīng)用中很難實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。而在使用Welch法以及改進(jìn)的多幀統(tǒng)計(jì)譜法時(shí)，雖然估計(jì)譜的效果不如AR法那么好，但是這兩種方法對(duì)原始信號(hào)要求低，計(jì)算速度快，是更加均衡的譜估計(jì)算法。
　　將算法移植到已有的軟件及硬件平臺(tái)后，通過真實(shí)環(huán)境測(cè)試可知，在使用Welch和改進(jìn)的多幀統(tǒng)計(jì)譜法時(shí)都能很有效的提高譜的方差特性以及分辨率，但是需要注意的是，在頻譜的跨距較窄時(shí)往往能夠?qū)ξ⑿⌒?/p>