基於壓縮感知的電子防禦算法 Compressive Sensing Based Algorithms for Electronic Defence

第一部分介紹了電子防禦（即美軍的電子戰）的基本概念、構成和壓縮感知的基本理論、算法。第二部分首先描述了基於壓縮感知（CS）的移位鍵控調制信號的DOA估計實現過程和關鍵環節；然後重點介紹了基於CS的移位鍵控調制信號重構算法及模擬實現，基於CS重構的調制信號DOA估計算法及模擬實現；最後介紹了基於CS的電子支援頻譜感知技術。第三部分總結了基於CS的信號DOA估計和頻譜感知技術，給出了它們的性能分析和擴展以及與傳統算法的比較。

目  錄

 

 

第一部分電子防禦與壓縮感知

第1章緒論

1.1動機和問題陳述

1.2大綱和貢獻

第2章電子防禦系統

2.1簡介

2.1.1電子防禦概述

2.1.2電子支持

2.1.3電子攻擊

2.1.4電子防護

2.2電子支援通信應用

2.2.1通信電子支援

2.2.2通信情報

2.2.3信號處理技術

2.2.4信號分類

2.2.5信號特徵提取

2.2.6輻射源識別

2.3電子支援任務中信號波達方向估計方法

2.4DOA方法

2.4.1相位乾涉測量法

2.4.2DOA估計算法

2.5現有的基於壓縮的DOA方法

第3章壓縮感知獲取和重構

3.1引言

3.2CS表述方式

3.2.1可壓縮信號和感知矩陣

3.2.2一維信號的實現

3.3壓縮採樣

3.3.1隨機解調器模擬信息採樣器

3.3.2非均勻採樣器

3.3.3壓縮多路復路採樣器

3.3.4CS採樣方法綜述

3.4CS重構算法

3.4.1基於凸優化的算法

3.4.2快速l1範數算法

3.4.3貪婪算法

3.4.4CS重構算法綜述

第二部分壓縮感知在電子支援領域的應用模擬

第4章基於CS的移位鍵控信號DOA估計

4.1綜述

4.1.1移位鍵控CS傳感矩陣的構造

4.1.2CS恢復方法

4.1.3CS DOA的實現

第5章基於壓縮感知的相位鍵控調制

5.1模擬框架

5.1.1模擬設置

5.1.2性能指標

5.1.3模擬參數

5.2模擬1.1.1——2FSK信號CS相位恢復

5.3模擬1.1.2——2PSK信號CS相位恢復

5.4模擬1.2.1——2FSK信號CS BIE恢復

5.5模擬1.2.2——2PSK信號CS BIE恢復

5.6移位鍵控CS恢復系統參數的評估

5.7解調性能

5.8模擬1.3.1——2FSK信號CS恢復的計算性能

5.9模擬1.3.2——2PSK信號CS恢復的計算性能

5.10CS恢復的計算性能

第6章特定調制CS DOA

6.1章節綱要

6.1.1模擬設置

6.1.2性能指標

6.1.3模擬參數

6.2模擬2.1——2FSK信號的CS DOA估計

6.3模擬2.2——2PSK信號的CS DOA估計

6.4鍵控調制信號的CS DOA估計算法評估

6.4.1ULA10的性能估計

6.4.2ULA3的性能估計

6.4.3ULA10和ULA3的比較

第7章基於CS的電子支援頻譜感知

7.1問題陳述

7.2選擇性加權頻譜CS方法

7.3模擬結果

7.3.1模擬1： 寬帶頻譜重建

7.3.2模擬2： 選擇性頻譜感知

第三部分總結和附錄

第8章總結

8.1基於DOA的CS

8.1.1基於正交匹配追蹤算法的相位精確恢復

8.1.2基於CS重構的2FSK解調

8.1.3CS DOA的計算量和傳統的DOA相當

8.1.4低信噪比情況下CS DOA方法比傳統的DOA方法精度高

8.1.5減少使用CS DOA估計所需的內存

8.1.6電子支援中CS DOA估計方法的可擴展性

8.2基於CS的頻譜感知

8.3後記

第9章附錄： 一些有用的理論背景

9.1電磁波

9.2接收機組件： 背景

9.2.1天線

9.2.2射頻前端系統

9.2.3無線電頻率傳播

9.3典型的電子防禦系統配置

9.4電子支援接收機系統

9.4.1ES接收機特性

9.4.2靈敏度轉換

9.4.3ES接收機類型

9.5CS數學基礎

9.5.1向量空間

9.5.2集合，基和框架

9.5.3CS傳感的矩陣構造

9.5.4零空間特性

9.5.5限制等距特性準則

9.5.6兼容RIP矩陣

9.5.7不相乾性

9.6採樣技術

9.6.1抽樣理論

9.6.2傳統的混合採樣

9.6.3下採樣技術

9.6.4直接採樣

9.7寬帶CS採樣技術

9.7.1多速率異步亞奈奎斯特採樣

9.7.2Xampling採樣模數轉換器和調制寬帶轉換器

參考文獻