短波信號(hào)寬帶檢測(cè)與分選相關(guān)技術(shù)研究

盧鑫 譚越洋 郭婷

摘 ?要：伴隨著我國(guó)的短波通信技術(shù)迅猛發(fā)展，該技術(shù)具備了短波通信能力的民用和軍事目標(biāo)不斷增加，調(diào)頻等低截獲概率通過通信技術(shù)獲得了極為廣泛的應(yīng)用，從而讓短波電磁通信環(huán)境變得極為復(fù)雜。同時(shí)，在短波通信環(huán)境當(dāng)中去快速地獲取目標(biāo)信號(hào)的現(xiàn)實(shí)需求也越來(lái)越迫切。該文主要是針對(duì)當(dāng)前短波通信當(dāng)中使用越來(lái)越多的寬帶信號(hào)的檢測(cè)以及分析和識(shí)別，提出來(lái)相關(guān)短波寬帶信號(hào)檢測(cè)和分選技術(shù)，并對(duì)該技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行概述。

關(guān)鍵詞：短波信號(hào) ?寬帶檢測(cè) ?分選技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN911 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）01（c）-0015-02

在一定程度上短駁信道是一個(gè)比較開放的信道，其受到人為噪聲與天電噪聲的影響是相對(duì)較大的，與此同時(shí)，短波頻段內(nèi)部是屬于不同的類型的用戶和采用多種通信協(xié)議的信號(hào)，多種新的調(diào)頻等低獲得信號(hào)也大量出現(xiàn)，所以這對(duì)于該頻段內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行分析是一個(gè)極為復(fù)雜的工作。伴隨著信道編碼和擴(kuò)頻通信技術(shù)的不斷發(fā)展，短波通信的數(shù)據(jù)傳輸速率和質(zhì)量得到了提高，通信業(yè)務(wù)也從簡(jiǎn)單的語(yǔ)音業(yè)務(wù)發(fā)展到了圖像的傳真以及電子郵件等多種業(yè)務(wù)，在民用和軍事方面有著極為廣泛的應(yīng)用。

1 ?短波信號(hào)寬帶檢測(cè)的概述

短波通信因?yàn)槠湓O(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單、使用便利、價(jià)格較低以及機(jī)動(dòng)性較高，其可以通過天波傳輸和地波傳輸?shù)榷鄠€(gè)特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信質(zhì)量的主要方式之一。為了能夠提升短波通信自身抵抗干擾的性能，出去以往的增加通信速度和提高發(fā)射功率以及去縮短通信時(shí)間之外，當(dāng)前伴隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和通信技術(shù)的發(fā)展，更多的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在調(diào)頻和擴(kuò)頻技術(shù)中，從而來(lái)提升短波信號(hào)寬帶抵抗干擾的性能。短波調(diào)頻技術(shù)是通過短波通信抗干擾技術(shù)中最有效的技術(shù)之一，尤其是在高速短波調(diào)頻系統(tǒng)當(dāng)中，其有極強(qiáng)的抗干擾能力，與此同時(shí)，因?yàn)檎{(diào)頻的頻率所停留的時(shí)間是較短的，這樣的情況是可以克服短波出現(xiàn)衰落的影響，并且信號(hào)數(shù)據(jù)也能夠得到大量的提高。短波寬帶信號(hào)分選技術(shù)是把所接收來(lái)的短波寬帶信號(hào)進(jìn)行信道化的實(shí)際處理，并對(duì)每個(gè)信道進(jìn)行參數(shù)的識(shí)別，再把信道的信號(hào)合并進(jìn)行綜合分析，在分析之后對(duì)有作用的信號(hào)進(jìn)行類型的分置與建檔，用此來(lái)支撐下次信號(hào)分析的使用。

2 ?短波寬帶信號(hào)分選技術(shù)的概念

短波寬帶信號(hào)分選技術(shù)是把所接收到的短波寬帶信號(hào)分選出來(lái)，并對(duì)其進(jìn)行分類，對(duì)信號(hào)的有用信息和無(wú)用信息進(jìn)行劃分，不僅是需要針對(duì)調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和分析，還需要針對(duì)同臺(tái)的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，這不僅對(duì)于寬帶信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和識(shí)別，對(duì)于窄帶信號(hào)也是能夠進(jìn)行識(shí)別的。尤其是對(duì)調(diào)頻同臺(tái)信號(hào)進(jìn)行分離。因此短波寬帶的信號(hào)分選技術(shù)所包含的有寬帶接收機(jī)的譜分析技術(shù)、信道化的相關(guān)技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)、計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)等。

2.1 短波寬帶信號(hào)分選技術(shù)的實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀

短波寬帶信號(hào)分選技術(shù)是以短波寬帶接收的寬帶接收機(jī)和天線作為基礎(chǔ)的，其又是以高速數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)作為基礎(chǔ)條件的。所針對(duì)的就是軍事的調(diào)頻通信。最近幾年來(lái)，伴隨著我國(guó)頻率合成器的切換速度的提升和各種處理技術(shù)的快速發(fā)展，短波調(diào)頻通信的發(fā)展也得到了進(jìn)步，短波調(diào)頻電臺(tái)的廣泛應(yīng)用也被大眾得到了認(rèn)可。

2.2 寬帶能量調(diào)頻檢測(cè)方法

寬帶能量調(diào)頻檢測(cè)方法是一種比較容易實(shí)現(xiàn)調(diào)頻信號(hào)檢測(cè)的方法，其也被稱之為輻射計(jì)。在一定程度上寬帶信號(hào)經(jīng)常帶通濾波器之后進(jìn)行平方的運(yùn)算，然后在獲取相應(yīng)的積分能量，進(jìn)行比較的實(shí)際數(shù)據(jù)的判決。

2.3 濾波器組合成的檢測(cè)法（FBC）

該方法是多信道脈沖匹配能量檢測(cè)方法有著很多的相同之處，主要的不同是在于多信道脈沖匹配能量檢測(cè)方法是把全部的信道能量加在一起進(jìn)行判決，而濾波器組合成的檢測(cè)法（FBC）是優(yōu)先針對(duì)濾波器的信號(hào)進(jìn)行判決，然后在以邏輯為0或者是1的數(shù)字進(jìn)行判決。與檢測(cè)器相對(duì)比，濾波器組合成的檢測(cè)法（FBC）的優(yōu)勢(shì)在于起自身的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但是其也會(huì)以丟失檢測(cè)信號(hào)噪聲來(lái)作為代價(jià)進(jìn)行交換。

2.4 多信道脈沖匹配能量檢測(cè)法

多信道脈沖匹配能量檢測(cè)方法和寬帶能量調(diào)頻檢測(cè)方法相比較是有所優(yōu)化的，其適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)子信道讓其和對(duì)應(yīng)的調(diào)頻脈沖帶寬與持續(xù)的時(shí)間是極為匹配的，在某種基礎(chǔ)上是極為容易地去構(gòu)造出最合適的檢測(cè)器。

2.5 部分帶寬的FBC檢測(cè)方法

部分貸款的FBC檢測(cè)方法是在部分調(diào)頻信道上去采用FBC算法的檢測(cè)器，然而其他的信道所采用的就是多信道脈沖匹配能量檢測(cè)器，其是一種比較適合的方式之一，這對(duì)于多信道檢測(cè)法是一種優(yōu)勢(shì)的補(bǔ)充，其最適合的多信道檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)是不可能去實(shí)現(xiàn)的，只有盡可能地去進(jìn)行完善和優(yōu)化。

在一定程度上出去上面所描述的調(diào)頻信號(hào)檢測(cè)方法之外，相關(guān)人員還可以用應(yīng)用模式識(shí)別的方法進(jìn)行調(diào)頻的信號(hào)檢測(cè)。在適量空間之內(nèi)也是具有相同特征的信號(hào)聚類分析，該方法的缺陷就是需要有足夠的樣本，然后將這些樣本建立一個(gè)空間和函數(shù)，在樣本空間之內(nèi)去選取比較有代表性的量綱，比如能量、調(diào)制方式和相位等，在選取了特點(diǎn)的量綱之后，在進(jìn)行后續(xù)的模式?jīng)Q定和相似性的測(cè)度，并獲取到相對(duì)應(yīng)的3個(gè)測(cè)度參數(shù)。一方面需要針對(duì)功率譜內(nèi)的能量信號(hào)去根據(jù)特點(diǎn)量綱與測(cè)度的函數(shù)進(jìn)行分類;另一個(gè)方面就是在這些類型中需要根據(jù)相似性的原則進(jìn)行聚類，重復(fù)進(jìn)行該工作，把不同的信號(hào)和相同的信號(hào)不同頻率進(jìn)行分類并建立好數(shù)據(jù)庫(kù)，在針對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，這樣的做法是能夠?qū)崿F(xiàn)短波寬帶信號(hào)的實(shí)時(shí)分選。

3 ?短波寬帶信號(hào)分選技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)今社會(huì)人們是離不開網(wǎng)絡(luò)的，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)給人們帶來(lái)了生活與工作上的便利。伴隨著我國(guó)寬帶網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，其也為大容量的數(shù)據(jù)提供了一定的技術(shù)條件基礎(chǔ)支持，在高速寬帶網(wǎng)絡(luò)與軟件無(wú)線電的發(fā)展同時(shí)，該技術(shù)是數(shù)據(jù)共享的最優(yōu)選擇之一，在一定程度上去將接收機(jī)與天線搬到距離城市較遠(yuǎn)的位置、電磁環(huán)境相對(duì)較好的環(huán)境和地勢(shì)比較開闊的區(qū)域，能夠讓網(wǎng)絡(luò)寬帶的信號(hào)接收逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，然后再充分地利用寬帶的光線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺藗兩詈凸ぷ鞯?，并?duì)其進(jìn)行各種信號(hào)的分選，這樣做是能夠把網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與軟件無(wú)線電技術(shù)相結(jié)合起來(lái)，從而去實(shí)現(xiàn)短波寬帶信號(hào)的共享和網(wǎng)絡(luò)化。在短波寬帶信號(hào)分選技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化后，我國(guó)有很多企業(yè)都可以共享前端的相關(guān)信號(hào)，這對(duì)于后端的處理設(shè)備所采用的處理器是DSP技術(shù)，該技術(shù)需要具有解調(diào)與識(shí)別的不同信號(hào)的性能，要編制不同的處理軟件和算法，不論算法的種類多少，其結(jié)構(gòu)的形式與界面風(fēng)格是有很多不同的，這樣是能夠有效地采用模塊化的相關(guān)結(jié)構(gòu)，從而讓使用的企業(yè)生產(chǎn)出更多的系列化的產(chǎn)品。在有效建立寬帶網(wǎng)絡(luò)之后，前端接收數(shù)字信號(hào)在后端也都是可以實(shí)現(xiàn)共享的，可見實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化后也是可以大幅度提升網(wǎng)絡(luò)接收的時(shí)效性。

4 ?結(jié)語(yǔ)

總而言之，短波寬帶信號(hào)檢測(cè)和分選技術(shù)在多種技術(shù)基礎(chǔ)條件中所提出的，尤其是短波寬帶信號(hào)的增加與調(diào)頻技術(shù)的增加讓該技術(shù)的研究也越來(lái)越深入。該文是對(duì)寬帶信號(hào)當(dāng)中的信號(hào)進(jìn)行寬帶檢測(cè)，識(shí)別與調(diào)制，并展望了該技術(shù)在今后的發(fā)展趨勢(shì)，不斷趨向網(wǎng)絡(luò)共享和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向，以上理論研究予以有關(guān)單位參考與借鑒。

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