第２８卷第６期 ２００７年６月 通信学报 Ｊｏｕｍａｌ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｖｂ１．２８ ＮＯ．６ Ｊｕｎｅ ２００７
基于Ｈｉｌｂｅｒｔ变换的ＭＱＡＭ信号调制体制识别
奚家熹，王宗欣
（复旦大学通信科学与工程系，上海２００４３３）
摘要：提出了一种ＭＱＡＭ信号的识别算法。该算法无需预先知道信号的波特率、载波频率，而是从接收信号
中估计出波特率，再经过重采样、Ｈｉｌｂｅｒｔ变换、波特率取样、聚类，最后得到识别结果。该算法无需精确估计信 号的载波频率，减少了运算量。仿真表明信噪比大于１２ｄＢ、码元数目为１ ０２４时，识别率高超过了９５％，有望应
用于实际非协作通信中信号的检测和识别。 关键词：ＭＱＡＭ；调制体制识别；波特率；估计；Ｈｉｌｂｅｒｔ变换 中图分类号：ＴＮ９４１．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—４３６Ｘ（２００７）０６－０００１－０６
ＭＱＡＭ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ Ｈｉｌｂｅｒｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ
ＸＩ Ｊｉａ－ｘｉ，ＷＡＮＧ Ｚｏｎｇ－ｘｉｎ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｆｕｄａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００４３３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ＭＱＡＭ ｓｉｇｎａｌｓ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｒｅｑｕｉｒｅ ｔｈｅ ｐｒｉｏｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｂａｕｄ ｒａｔｅ ａｎｄ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｓｉｇｎａｌｓ．Ｂａｕｄ ｒａｔｅ ｉｓ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｎ
ｒｅ—ｓａｍｐｌｉｎｇ，Ｈｉｌｂｅｒｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｂａｕｄ ｒａｔｅ ｓａｍｐｆｉｎｇ ａｎｄ ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ａｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ．Ｉｔ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｎｅｅｄ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
第２７卷第３期 ２０１０年３月 机 电 工 程 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＶＯ】．２７ ＮＯ．３ Ｍａｒ．２０ｌ０
低信噪比下ＷＣＤＭＡ信号的盲检测与降耗研究术
赵知劲，濮俊杰，尚俊娜 （杭州电子科技大学通信工程学院，浙江杭州３ｌＯＯ１８）
摘要：宽带码分多址信号是非周期性信号，由于非周期性扩频码打破了伪码的周期和相关特性，使它淹没存噪声中难以检测。针对宽 带码分多址信号的肓检测，利用四阶矩切片对高斯白噪声的良好抑制效果，以及将混噪信号四阶矩切片的时延零点除去后的更优抑噪 性能，提出了基于二次四阶矩切片的检测法，使得原本被噪声掩盖的扩频信号凸显出来，并利用一种快速计算方法降低了计算量。研 究结果表明，当信噪比为一２１ ｄＢ时，检测概率仍可达到９０％以上，使得在相同噪声影响下，信号发射功率更低。 关键词：宽带码分多址信号；四阶矩切片；信号检测；低信噪比 中图分类号：ＴＮ９１４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—４５５１（２０１０）０３—０１１７—０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｌｉｎｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ＷＣＤＭＡ ｓｉｇｎａｌ ａｔ ｌｏｗｅｒ ＳＮＲ
ＺＨＡＯ Ｚｈｉ－ｊｉｎ．ＰＵ Ｊｕｎ－ｊｉｅ，ＳＨＡＮＧ Ｊｕｎ—ｎａ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｎｍｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｄｉａｎｚｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３ １ ００ １ ８，Ｃｈｉｎａ）
０ 引 言
宽带码分多址（ＷＣＤＭＡ）是３Ｇ标准之一，在欧洲 大多数国家得到应用。ＷＣＤＭＡ信号不仅速率高，抗 多径干扰能力强，而且有良好的低功率谱密度发射的 隐密性及伪随机编码的保密能力。ＷＣＤＭＡ信号属于 非周期性信号，与周期性信号相比，非周期性信号的非 协作侦收更为困难，目前还在尝试阶段。 由于ＷＣＤＭＡ信号功率谱密度很低，淹没在背景 噪声中，即信噪比一般都小于０ ｄＢ，因此在非协作通 信中，需要解决对ＷＣＤＭＡ信号的检测问题。由于非 周期性ＷＣＤＭＡ信号与周期性的ＤＳ信号存在本质差 别，因此针对周期性信号的一些成熟检测方法不能检 测出ＷＣＤＭＡ信号，例如倒谱法等。而传统的微弱信 号检测方法，如能量法¨ 、倍频法 等，不能满足实际 信号的检测要求；常规的延时相乘检测法 需要知道 信号的先验知识，在非协作通信情况下其检测性能急 剧下降；相关累积法 ｊ对信号做相关处理，并用较长 时间来消除噪声影响，所需数据较长，计算量和存储空 间大，不适于实际应用。与此同时，二次谱法 检测性 能也不理想。谱相关法 只能够在一５ ｄＢ下完成信 号检测和参数估计。上述方法几乎都是主要考虑ＢＰＳＫ 调制的信号检测，而ＷＣＤＭＡ信号则采用ＱＰＳＫ调制， 以上方法均难以检测低信噪比下的ＷＣＤＭＡ信号，因此 迫切需要进行对ＷＣＤＭＡ信号的有效检测研究。 本研究在简化四阶统计量计算方法的基础上，提
第２９卷第４期 武汉理工大学学报・信息与管理工程版
２００７年４月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＷＵＴ（ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ＆ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ） Ｖ０１．２９ Ｎｏ．４ Ａｐｒ．２００７
文章编号：１００７—１４４Ｘ（２００７）０４—００５３—０３
两种微弱正弦信号检测方法比较研究
周凯波 ，豆成权 ，陈 涛
（１．华中科技大学控制科学与工程系，湖北武汉４３００７４；２．中国石油测井集团公司技术中心，陕西西安７１００２１）
摘要：介绍了低信噪比正弦电压幅值测量用的多重自相关算法和数字相敏解调（ＤＰＳＤ）算法，概述了２种算
法的理论依据，给出了２种方法在实际微弱信号检测中的测量结果。通过对实际测量结果的对比分析，确定
了这２种方法各自所适用的范围及缺陷。
关键词：信号检测；微弱信号；自相关；数字相敏解调
中图法分类号：ＴＰ２７４．５ 文献标识码：Ａ
在随机信号处理的许多应用场合，噪声中信
号的检测是一个重要的课题，尤其是微弱信号检
测。微弱信号检测的目的是从强背景噪声中提取
有用信号，或用一些新技术和新方法来提高检测
系统输出信号的信噪比。对噪声中正弦信号参量
估计研究领域已有很多种方法，比如自相关法、多
重自相关法、互相关法以及互功率谱法等 ｊ。这
些方法已在实际中得到广泛的应用，但这些方法
都有各自的优缺点，并不是某一种方法就能适用
于所有的场合，也没有一种方法所检测得到的各
个参数效果都是最佳的。比如，有的方法如自相
关检测就要求检测对象必须满足高斯条件的假
设，并且在观测信号的信噪比显著下降时，系统的
检测性能也会随之急剧下降 。笔者详细介绍２
种常用的微弱信号检测方法的检测原理、实现步
骤及实际应用的效果。
１两种检测方法的理论分析
１．１多重自相关法
自相关检测技术具有应用信号周期性和噪声
随机性的特点，通过自相关运算达到去除噪声的
目的。由于信号和噪声是相互独立的过程，根据
第３４卷第１期 ２０１２年１月 舰船科学技术 ＳＨＩＰ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏ１．３４，Ｎｏ．１ Ｊａｎ．，２０１２
基于ＥＭＤ与三阶累积量的水声瞬态信号检测
何光进，程锦房，许 杰，李 楠，张 炜
（海军工程大学兵器工程系，湖北武汉４３００３３）
摘 要： 提出了基于经验模态分解（ＥＭＤ）与三阶累积量的水声瞬态信号检测方法。首先根据ＥＭＤ方法的
滤波器特性将待检信号在频域内分成一系列的本征模态函数（ＩＭＦ）分量，并根据能量法选择信号占主导地位的ＩＭＦ； 然后运用高阶累积量抑制高斯信号的特性，计算ＩＭＦ分量三阶累积量对角切片的短时估计，并构造检测函数，对检测 函数时行包络检波，作为检测标准；最后用仿真数据对该方法进行了验证，结果表明能在较低信噪比下检测出目标信 号的出现时刻和大致频率，具有一定的工程应用价值。
关键词： ＥＭＤ；瞬态信号；水声信号检测；三阶累积量
中图分类号：ＴＬ６５＋５ 文献标识码：Ａ
文章编号： １６７２—７６４９（２０１２）０１—００７８—０４ ｄｏｉ：１０．３４０４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７６４９．２０１２．０１．０１８
Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｉｇｎａｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ
ＥＭＤ ａｎｄ ｔｈｉｒｄ—ｏｒｄｅｒ ｃｕｍｕｌａｎｔ
ＨＥ Ｇｕａｎｇ—ｊｉｎ，ＣＨＥＮＧ Ｊｉｎ—ｆａｎｇ，ＸＵ Ｊｉｅ，Ｌｉ Ｎａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｗｅｉ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｗｅａｐｏｎｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｖａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ ４３００３３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｉｇｎａｌｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＥＭＤ ａｎｄ ｔｈｉｒｄ ｏｒｄｅｒ
