SαS分布噪声下基于特征值调和平均的稳健频谱感知算法

1

作者 杨喜 周睿勇 +4 位作者 雷可君 张耿 张银行 曹秀英 王仁玮 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期172-182,共11页

针对SαS分布噪声提出了一种基于分数低阶预处理与特征值调和平均检测相结合的频谱感知算法,该算法以分数低阶预处理接收信号样本协方差矩阵的最大特征值与特征值调和平均之差与最小特征值之比(DMHMM)作为感知判决量.该算法在预处理阶... 针对SαS分布噪声提出了一种基于分数低阶预处理与特征值调和平均检测相结合的频谱感知算法,该算法以分数低阶预处理接收信号样本协方差矩阵的最大特征值与特征值调和平均之差与最小特征值之比(DMHMM)作为感知判决量.该算法在预处理阶段通过分数低阶操作降低SαS分布噪声非高斯特性的影响,在检测阶段利用极值特征值与特征值调和平均设计检测判决量,检测过程避免了对噪声参数的依赖,适应范围广.在此基础上,基于Wishart矩阵特征值几何平均的矩理论,以及高维随机矩阵中最大和最小特征值渐近分布理论,针对DMHMM频谱感知算法提出了一种有效的理论判决门限计算方法,在降低理论门限计算复杂度的同时,提高了非渐近条件下SαS分布噪声中主用户信号检测结果的可靠性.Monte-Carlo仿真结果表明,所提DMHMM频谱感知算法可以获得比半盲DMGM算法更为可靠的检测判决结果,且在检测阶段无需SαS分布噪声的相关参数;由于综合利用了分数低阶预处理后取样协方差矩阵的极值特征值以及特征值调和平均信息,能够更好地反映主用户信号的变化,使得新算法具有比MME和CHME算法更优的检测效果. 展开更多

关键词 频谱感知 SαS分布噪声 分数低阶矩 特征值分布 调和平均

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基于二次分数低阶协方差的双阵元接收阵列超声波风矢量测量

2

作者 刘小松 任玮 +2 位作者 单泽彪 张旭 柳鹏 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第5期107-111,共5页

针对强脉冲噪声背景下超声波风速风向测量性能下降、抗噪声能力不足等问题,提出了一种基于二次分数低阶协方差的双阵元接收阵列超声波风矢量测量方法。所提方法采用一种双阵元接收阵列结构,该结构由单个发射传感器搭配2个接收传感器组成... 针对强脉冲噪声背景下超声波风速风向测量性能下降、抗噪声能力不足等问题,提出了一种基于二次分数低阶协方差的双阵元接收阵列超声波风矢量测量方法。所提方法采用一种双阵元接收阵列结构,该结构由单个发射传感器搭配2个接收传感器组成,在此结构基础上应用二次分数低阶协方差算法对超声波传播时间进行估测,并计算得出实际的风速风向。通过模拟仿真实验对所提方法进行了有效性验证,实验结果表明:所提方法对脉冲噪声具有显著的抑制效果,风速测量误差为0.27 m/s,风向角测量误差为2.7°,达到了超声波测风方法的测量标准。 展开更多

关键词 风速风向测量 脉冲噪声 二次分数低阶协方差 双阵元阵列结构

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非线性系统中稳定有色噪声建模及FLOC谱特性 被引量：2

3

作者 林政剑 查代奉 邱天爽 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第36期171-174,共4页

用多项式自回归模型对非线性系统中稳定有色噪声建模,利用扩展的迭代重加权最小p范数算法进行模型参数估计。系统研究了分数低阶协方差谱的性质,并对无限方差非高斯多项式自回归有色噪声进行频域特性分析。理论分析和仿真实验表明,EIRL... 用多项式自回归模型对非线性系统中稳定有色噪声建模,利用扩展的迭代重加权最小p范数算法进行模型参数估计。系统研究了分数低阶协方差谱的性质,并对无限方差非高斯多项式自回归有色噪声进行频域特性分析。理论分析和仿真实验表明,EIRLP算法是在高斯和分数低阶稳定分布噪声条件下具有良好韧性的参数估计方法。仿真通过对稳定有色噪声条件下的正弦信号进行谱估计,结果表明,分数低阶协方差谱具有良好韧性的谱估计性能。 展开更多

关键词 稳定分布 非线性系统 多项式自回归 参数估计 分数低阶协方差谱

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用于声源三维定位估计的FLOC-ISM算法 被引量：3

4

作者 陈栋 杨保海 丁文斌 《现代电子技术》 北大核心 2018年第21期47-51,共5页

在冲激噪声环境下,ISM算法对声源的三维定位估计将失去稳健性。为此,改进了ISM算法,提出FLOC-ISM算法。首先对描述冲激噪声的SαS分布模型及描述信号的圆阵信号模型进行分析;然后对圆阵输出矩阵预处理,构造分数低阶相关矩阵替代二阶相... 在冲激噪声环境下,ISM算法对声源的三维定位估计将失去稳健性。为此,改进了ISM算法,提出FLOC-ISM算法。首先对描述冲激噪声的SαS分布模型及描述信号的圆阵信号模型进行分析;然后对圆阵输出矩阵预处理,构造分数低阶相关矩阵替代二阶相关矩阵,得到声源空间谱,进行谱峰搜索,找出极值点;最后得到声源三维定位估计。通过仿真及性能分析,在冲激噪声背景下,FLOC-ISM算法可对多个声源的三维定位进行正确估计,较ISM算法具有良好的稳健性。 展开更多

关键词 三维定位 声源 ISM算法 空间谱 冲激噪声 分数低阶相关

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认知无线电中非高斯噪声下数字调制信号识别方法 被引量：25

5

作者 刘明骞 李兵兵 +1 位作者 曹超凤 李钊 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期82-88,共7页

针对认知无线电系统中传统数字调制识别方法在非高斯Alpha稳定分布噪声下识别性能差、计算复杂度高的问题,提出了一种基于分数低阶循环谱相关系数的数字调制识别新方法。该方法提取分数低阶循环谱截面和频率谱截面以及其投影面的5个相... 针对认知无线电系统中传统数字调制识别方法在非高斯Alpha稳定分布噪声下识别性能差、计算复杂度高的问题,提出了一种基于分数低阶循环谱相关系数的数字调制识别新方法。该方法提取分数低阶循环谱截面和频率谱截面以及其投影面的5个相关系数作为识别特征参数,并采用判决树分类器,实现了非高斯噪声下数字调制信号识别。仿真结果表明,在非高斯Alpha稳定分布噪声下,该识别方法不仅具有较高的识别率和良好的稳健性并且计算复杂度更低,更适合于认知无线电系统。 展开更多

关键词 认知无线电 调制识别 ALPHA稳定分布 分数低阶循环谱 相关系数

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广义分数低阶协方差谱及谐波频率估计 被引量：3

6

作者 江金龙 查代奉 江民达 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第4期432-435,共4页

为了进一步探索α稳定分布的谱定义,该文提出了广义分数低阶协方差谱的概念,它对α稳定分布随机过程作非线性变换,使变换后的随机过程存在二阶统计量,从而可运用Fourier变换作频域分析.变换函数可以是对数型、Sigmoid型、反正切型等,这... 为了进一步探索α稳定分布的谱定义,该文提出了广义分数低阶协方差谱的概念,它对α稳定分布随机过程作非线性变换,使变换后的随机过程存在二阶统计量,从而可运用Fourier变换作频域分析.变换函数可以是对数型、Sigmoid型、反正切型等,这些变换函数不依赖于对特征指数α的先验知识的了解或估计,便于工程应用.计算机仿真表明,这些广义分数低阶谱在α稳定分布噪声条件下具有良好韧性,能够对谐波信号频率进行有效识别. 展开更多

关键词 广义分数低阶协方差谱 共变谱 a谱

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脉冲噪声环境下改进的顽健循环时延估计算法 被引量：6

7

作者 刘洋 邱天爽 李景春 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期184-190,200,共8页

研究了脉冲噪声环境下循环平稳信号的时延估计问题,针对脉冲噪声环境中基于传统二阶谱相关函数的时延估计方法性能退化问题,提出了基于分数低阶循环谱的改进顽健算法。相对于传统算法,新算法对脉冲噪声、高斯噪声、干扰信号都具有较好... 研究了脉冲噪声环境下循环平稳信号的时延估计问题,针对脉冲噪声环境中基于传统二阶谱相关函数的时延估计方法性能退化问题,提出了基于分数低阶循环谱的改进顽健算法。相对于传统算法,新算法对脉冲噪声、高斯噪声、干扰信号都具有较好的抑制作用。仿真结果证明了算法的有效性和顽健性。 展开更多

关键词 循环平稳 时延估计 稳定分布 分数低阶循环谱

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一种冲击噪声环境中的二维DOA估计新方法 被引量：10

8

作者 吕泽均 肖先赐 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期350-356,共7页

该文提出了一种新的在冲击噪声环境中基于阵列输出信号分数低阶矩的二维测向方法——稳健的协变异波达方向矩阵法。该方法利用冲击噪声和SαS过程的特点,扩展了原波达方向矩阵法的信号模型和应用环境,对冲击噪声有较好的抑制作用,增强... 该文提出了一种新的在冲击噪声环境中基于阵列输出信号分数低阶矩的二维测向方法——稳健的协变异波达方向矩阵法。该方法利用冲击噪声和SαS过程的特点,扩展了原波达方向矩阵法的信号模型和应用环境,对冲击噪声有较好的抑制作用,增强了算法的通用性和稳健性,弥补了传统的基于二阶或高阶统计量的子空间测向算法不能应用于冲击噪声环境的不足,计算机仿真验证了该算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 冲击噪声 二维DOA估计 分数低阶矩 协变异 SαS过程 原波达方向

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基于α稳定分布自共变的雷达回波频率谱估计 被引量：4

9

作者 龙俊波 查代奉 姜玉林 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第12期3224-3226,3230,共4页

雷达工作在复杂的环境下,回波常伴有α稳定分布噪声,特别是当非高斯性较强时,传统的谱估计方法将退化,甚至不能工作。为此,提出了四种基于FLOS共变的雷达回波频率谱估计新方法:FLOS-直接法、FLOS-间接法、FLOS-welch法、FLOS-music法。... 雷达工作在复杂的环境下,回波常伴有α稳定分布噪声,特别是当非高斯性较强时,传统的谱估计方法将退化,甚至不能工作。为此,提出了四种基于FLOS共变的雷达回波频率谱估计新方法:FLOS-直接法、FLOS-间接法、FLOS-welch法、FLOS-music法。通过对α稳定分布噪声中正弦信号频率估计的仿真结果表明,所提出的方法不论雷达杂波是传统分布还是非高斯的α稳定分布,均具有较好的工作韧性。 展开更多

关键词 非高斯 谱估计 Α稳定分布 分数阶共变

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一种基于分数低阶矩的α稳定分布噪声中频谱感知方案 被引量：6

10

作者 朱晓梅 朱卫平 李森 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2014年第3期23-27,35,共6页

针对在非高斯背景、主用户信息未知的条件下,传统的基于二阶统计量的频谱感知方法性能将出现退化或失效的问题,建立了以α稳定分布为背景噪声的频谱感知模型,给出了一种基于分数低阶矩的感知方法,较好地解决了非高斯背景中主用户先验信... 针对在非高斯背景、主用户信息未知的条件下,传统的基于二阶统计量的频谱感知方法性能将出现退化或失效的问题,建立了以α稳定分布为背景噪声的频谱感知模型,给出了一种基于分数低阶矩的感知方法,较好地解决了非高斯背景中主用户先验信息未知条件下的频谱感知问题。同时,根据中心极限定理推导了感知门限与虚警概率的关系式,通过蒙特卡洛仿真分析了该算法在不同广义信噪比、特征指数α以及协作用户数条件下的感知性能,并与传统的感知方法进行比较。仿真结果表明,基于分数低阶矩的感知方法在α稳定分布背景噪声中的感知性能明显优于基于二阶统计量的能量检测,且采用多用户协作可以进一步提高感知性能。 展开更多

关键词 认知无线电 频谱感知 分数低阶矩 Α稳定分布

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复杂海杂波背景下分数低阶匹配滤波检测方法 被引量：9

11

作者 郑作虎 王首勇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期319-326,共8页

针对在复杂海杂波背景下,雷达目标检测中动目标检测(Moving Target Detection,MTD)技术的检测性能显著下降的问题,以及局部最优检测器(Locally Optimum Detector,LOD)仅适用于低信杂比背景下弱目标检测的问题,基于分数低阶统计量理论,... 针对在复杂海杂波背景下,雷达目标检测中动目标检测(Moving Target Detection,MTD)技术的检测性能显著下降的问题,以及局部最优检测器(Locally Optimum Detector,LOD)仅适用于低信杂比背景下弱目标检测的问题,基于分数低阶统计量理论,提出了一种分数低阶匹配滤波检测方法.该方法通过幂变换抑制杂波的非高斯特性,通过应用杂波分数低阶协方差矩阵特征值分解的方法白化相关杂波,在此基础上应用匹配滤波进行目标积累,以提高信杂比.通过仿真和实测数据,对所提出方法的检测性能进行了验证,并且与MTD和LOD进行了比较.结果表明,本文所提出方法能较好地解决非高斯相关杂波背景下的目标检测问题,检测性能明显优于MTD和LOD方法. 展开更多

关键词 非高斯相关杂波 幂变换 分数低阶协方差 杂波白化

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一种基于分数低阶协方差的维纳加权时间延迟估计方法 被引量：4

12

作者 孙永梅 邱天爽 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期459-463,共5页

依据分数低阶统计量理论和信号噪声特性,提出了一种基于分数低阶协方差的维纳加权(FLOC-WP)时间延迟估计的新方法.这种方法将常规的维纳加权广义时间延迟估计方法与分数低阶协方差结合起来,理论分析和计算机仿真结果表明其既可以应用于... 依据分数低阶统计量理论和信号噪声特性,提出了一种基于分数低阶协方差的维纳加权(FLOC-WP)时间延迟估计的新方法.这种方法将常规的维纳加权广义时间延迟估计方法与分数低阶协方差结合起来,理论分析和计算机仿真结果表明其既可以应用于高斯噪声环境,又在低阶α稳定分布噪声环境下具有良好的鲁棒性. 展开更多

关键词 分数低阶协方差 维纳加权 时间延迟估计 Α稳定分布 信号噪声 数字信号处理

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Alpha稳定分布噪声条件下的广义S变换时频分析 被引量：5

13

作者 舒彤 余香梅 +1 位作者 查代奉 邱天爽 《信号处理》 CSCD 北大核心 2014年第6期634-641,共8页

在分析Alpha稳定分布噪声干扰下的非高斯信号时,基于传统二阶广义S变换时频算法效果显著退化。针对该问题,提出了基于分数低阶的广义S变换时频分析(FLO-GST)算法。该算法将分数低阶谱理论和常规广义S变换时频分布算法有机结合,同时优化... 在分析Alpha稳定分布噪声干扰下的非高斯信号时,基于传统二阶广义S变换时频算法效果显著退化。针对该问题,提出了基于分数低阶的广义S变换时频分析(FLO-GST)算法。该算法将分数低阶谱理论和常规广义S变换时频分布算法有机结合,同时优化窗口调节因子改善时频聚集性,得到较好的时频图谱。通过计算机仿真,并与其他时频算法进行对比,结果表明,该算法能有效抑制脉冲噪声干扰,更好的描述稳定分布噪声下非平稳信号的时频图谱,具有良好的韧性。 展开更多

关键词 ALPHA稳定分布 广义S变换 时频分析 分数低阶谱

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基于Screened Ratio原理的冲击噪声环境下DOA估计算法 被引量：4

14

作者 何劲 刘中 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期875-878,共4页

该文提出了一种冲击噪声环境中DOA估计的算法。算法首先根据Screened ratio原理构造阵列信号的相关矩阵，然后利用MUSIC算法实现DOA估计。与基于分数低阶矩（FLOM）的算法相比，该文算法不需要选择FLOM参数p。计算机仿真表明该文算法在... 该文提出了一种冲击噪声环境中DOA估计的算法。算法首先根据Screened ratio原理构造阵列信号的相关矩阵，然后利用MUSIC算法实现DOA估计。与基于分数低阶矩（FLOM）的算法相比，该文算法不需要选择FLOM参数p。计算机仿真表明该文算法在冲击噪声环境下具有更佳的稳定性和估计精度。 展开更多

关键词 MUSIC算法 冲击噪声 协变系数 分数低阶矩

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高斯混合噪声环境中基于分数低阶矩的频谱感知算法研究 被引量：3

15

作者 朱晓梅 蒋培 包亚萍 《信号处理》 CSCD 北大核心 2015年第8期968-974,共7页

传统的频谱感知算法因非高斯噪声的干扰,其检测性能严重退化。为抑制实际通信环境中非高斯噪声的干扰,本文提出了一种基于分数低阶矩的空闲频谱检测方法,该方法不需要主用户信号、通信信道和噪声的先验信息。本文采用高斯混合分布拟合... 传统的频谱感知算法因非高斯噪声的干扰,其检测性能严重退化。为抑制实际通信环境中非高斯噪声的干扰,本文提出了一种基于分数低阶矩的空闲频谱检测方法,该方法不需要主用户信号、通信信道和噪声的先验信息。本文采用高斯混合分布拟合非高斯噪声环境,根据中心极限定理及广义二项式定理推导出信道为无衰落和Nakagami衰落时基于分数低阶矩感知算法的检测概率和虚警概率。理论分析和仿真结果表明,在非高斯噪声环境中,基于分数低阶矩感知算法的检测性能明显优于传统的能量检测算法,且采用多天线技术有助于进一步提高感知性能和频率资源的利用率。 展开更多

关键词 认知无线电 频谱感知 高斯混合分布 分数低阶矩

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重构分数低阶协方差的子空间拟合测向算法 被引量：7

16

作者 高洪元 刁鸣 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期729-734,共6页

基于重构的分数低阶矩阵,提出了重构分数低阶协方差的多重信号分类测向算法和信号子空间拟合测向算法。为了快速求解所提出的测向算法,设计了一种可进行多维搜索的自适应差分粒子群优化算法。利用粒子群算法和差分进化算法的优点,可以... 基于重构的分数低阶矩阵,提出了重构分数低阶协方差的多重信号分类测向算法和信号子空间拟合测向算法。为了快速求解所提出的测向算法,设计了一种可进行多维搜索的自适应差分粒子群优化算法。利用粒子群算法和差分进化算法的优点,可以获得测向问题的全局最优解。Monte-Carlo仿真证明了所提测向算法可有效分辨相干源,并且其检测性能优于已有的一些经典算法。 展开更多

关键词 分数低阶协方差 信号子空间拟合 MUSIC算法 粒子群优化算法 差分进 化算法

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分数低阶统计量的水下目标信号调制谱分析方法 被引量：2

17

作者 吕俊 张安清 +1 位作者 石一鸣 张本辉 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第12期140-144,共5页

传统水下目标噪声信号调制谱分析方法是建立在具有二阶统计量的高斯噪声环境下实现的,而多数情况下舰船辐射噪声和海洋环境噪声等水声信号通常具有脉冲特性,服从α稳定分布,二阶统计量的调制谱分析算法性能可能会下降,甚至不再稳定收敛... 传统水下目标噪声信号调制谱分析方法是建立在具有二阶统计量的高斯噪声环境下实现的,而多数情况下舰船辐射噪声和海洋环境噪声等水声信号通常具有脉冲特性,服从α稳定分布,二阶统计量的调制谱分析算法性能可能会下降,甚至不再稳定收敛。针对此问题提出了分数低阶统计量的目标信号调制谱分析方法,并进行仿真和实验数据验证,其结果表明所提方法具有稳健性。 展开更多

关键词 Α稳定分布 分数低阶统计量 对称相关谱 分数低阶对称相关谱

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最小p范数准则α谱估计及载波频率检测 被引量：4

18

作者 江金龙 查代奉 樊红社 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第21期138-141,194,共5页

针对共变系数矩阵和分数低阶协方差矩阵估计ARSαS信号α谱精度不高的情况,提出了一种最小p范数准则的α谱估计方法。该方法对传统的奇异值分解(SVD)方法估计ARSαS信号模型最小阶数进行改进,得到一种分数低阶的奇异值分解方法(FLO-SVD)... 针对共变系数矩阵和分数低阶协方差矩阵估计ARSαS信号α谱精度不高的情况,提出了一种最小p范数准则的α谱估计方法。该方法对传统的奇异值分解(SVD)方法估计ARSαS信号模型最小阶数进行改进,得到一种分数低阶的奇异值分解方法(FLO-SVD),然后利用最小p范数准则和IRLS算法求出信号模型参数,用于作α谱估计。应用于脉冲噪声环境下的QPSK信号的仿真表明,改进后的方法对α谱有更好的估计,对载波频率有更准确的检测性能。 展开更多

关键词 非高斯信号处理 alpha谱估计 最小p范数准则 分数低阶奇异值分解(SVD)方法 载波频率检测

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脉冲噪声下基于自适应特征值分解的时延估计新方法 被引量：2

19

作者 刘文红 邱天爽 唐洪 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期905-909,共5页

依据分数低阶统计量理论和噪声特征,提出一种鲁棒性自适应特征值分解(RAED)时延估计方法,扩展了自适应特征值分解(AED)时延估计方法的使用环境.该算法在脉冲噪声环境下,组合两个接收信号,使其共变矩阵最小特征值对应的特征向量为信道的... 依据分数低阶统计量理论和噪声特征,提出一种鲁棒性自适应特征值分解(RAED)时延估计方法,扩展了自适应特征值分解(AED)时延估计方法的使用环境.该算法在脉冲噪声环境下,组合两个接收信号,使其共变矩阵最小特征值对应的特征向量为信道的估计,并基于广义归一化最小平均p范数(广义NLM P)方法自适应得到该特征向量,从而获得时延估计.计算机仿真表明该方法在脉冲噪声环境下具有较好的鲁棒性. 展开更多

关键词 时延估计 a稳定分布 分数低阶矩 共变矩阵 特征值分解 广义归一化最小平均p范数

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α稳定分布噪声下数字频移键控信号的分数低阶循环谱分析 被引量：5

20

作者 刘高辉 张娟娟 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期65-72,共8页

针对α稳定分布噪声环境下数字通信信号的二阶与高阶循环统计特征显著退化问题,结合分数低阶矩和共变理论对二进制频移键控(Frequency Shift Keying,FSK)信号的分数低阶循环谱公式进行了理论推导,并对2FSK信号在不同混合信噪比、分数阶... 针对α稳定分布噪声环境下数字通信信号的二阶与高阶循环统计特征显著退化问题,结合分数低阶矩和共变理论对二进制频移键控(Frequency Shift Keying,FSK)信号的分数低阶循环谱公式进行了理论推导,并对2FSK信号在不同混合信噪比、分数阶因子和特征指数条件下的分数低阶循环谱进行了详细的仿真分析.理论和仿真结果表明:2FSK信号分数低阶与二阶的循环谱结构相同,其谱峰对应的循环频率相同,谱峰的幅度值不同,取决于循环谱的阶因子.相对于在低混合信噪比下失效的二阶循环谱,分数低阶循环谱对α稳定分布噪声具有更强的抗干扰性和适用性. 展开更多

关键词 Α稳定分布噪声 2FSK信号 分数低阶矩 共变理论 混合信噪比

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