基于循环平稳特征的非平稳信号分析方法研究

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1、矣击种泼＊葦ＩＮＩＬＯＦＣＨＩＮＡＵＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦ１Ｌ巨ＣＴＲＯＮＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＲＴＥＣＨＮＯＯＧＹ＾硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ又绝’ｏＩ论文题旨基于循巧平稳特征的非平稳信号分析方法妍寃＾—＾学科专业通信与信息系统ｋ２０１３２１２６０３１７学号作者姓名雷电指哥玻师吴廷勇副教授＇＾，Ｖ７相＾．．．巧记端皆苗试為芭：山独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师

2、指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论义中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：期：劝（占年月２曰日７论支使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学

3、可将学位论丈的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论。文（密密此规）保的学位论文在解后应遵守定啼告：：锭衰者签名导师签名作之＞＾６：知日期ｆ年月日）分类号密级注1UDC学位论文基于循环平稳特征的非平稳信号分析方法研究（题名和副题名）雷电（作者姓名）指导教师吴廷勇副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2016.04.15论文答辩日期2016.05.19学位授予单位和日期电子科技大学20

4、16年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONTHENON-STATIONARYSIGNALBASEDONCYCLICSTATIONARYFEATUREAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemAuthor:LeiDianSupervisor:WuTingyongAssociateProfes

5、sorSchool:NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonCommunication摘要摘要无线通信网络已经成为现代人类生活中不可缺少的组成部分。由于无线通信信道天然具有开放性，因此容易被截获、监听和破译。因此，如何确保信息传输中的安全性成为了无线通信网络演进过程中非常重要的一环。基于无线通信系统安全性和可靠性的角度，无线通信系统物理层的安全技术备受关注。从物理层波形信号的设计考虑出发，如果能够构造一种具有非平稳特征的无线通信信号，令其在不同时间段内对信号的观测获得

6、的均值和自相关值均不相同，就可以降低甚至消除信号的循环平稳性和各态历经性。检测这种信号时，越长的观测量反而会导致信号特征的描述趋于模糊化，无法通过长期观测获取到信号足量的统计特征，因此可以实现提升信号抗截获性能的目的。根据上述思路，基于传统的跳/扩频技术，在信号构造过程中对传统固定通信参数进行随机化处理，构造了一种非平稳无线通信信号。本文的主要研究工作是以传统跳频扩频通信信号为参考，以非平稳通信信号作为分析对象，利用短时傅里叶变换和循环谱相关分析方法对两类信号的特征和抗检测性能进行了对比分析。本文主要工作可以分为以下

7、几个部分：（1）详细介绍了短时傅里叶变换与循环平稳相关分析方法。参照传统跳频扩频信号的构造方式，选定其中的部分固定通信参数进行随机化处理以此构造一种非平稳无线通信信号。（2）基于时频脊线算法分别对于传统跳频扩频信号和非平稳无线通信信号进行分析对比，并根据检测分析结果对于时频脊线进行了改进。仿真结果表明在时频图上，非平稳通信信号的变化更为复杂跳周更难估计，检测难度比传统跳频扩频信号大。（3）介绍了循环平稳的相关检测原理和循环统计量的选择，基于循环平稳相关理论对传统跳频扩频通信信号和非平稳通信信号进行仿真对比分析。仿真结

8、果表明，非平稳通信信号的循环平稳性比传统跳频扩频通信信号低，循环谱平面上循环频率处的谱线表现出更强的隐蔽性，因此有着更好的抗截获性能。关键词：非平稳信号，短时傅里叶变换，循环谱IABSTRACTABSTRACTThewirelesscommunicationnetworkhasbecomeanindispensablepartofmodernl