海洋信息处理-非合作水声通信信号检测及识别

主要工作

1.确定主要方向：

2.梳理检测到识别的过程，以及思考和查阅可以入手的研究方向。
3.整理所需文献，制定以后每周的大致学习计划
4.整理经典功率谱估计改进前的步骤和仿真。

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下面主要梳理了一下自己所在方向的内容，以及涉及到的研究方向，最后依照研究方向制定了大致的学习计划。

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一、信号的检测

信号监测就是对感兴趣的信号（SOI）进行测量、收集信号特征（如信号的频率、带宽、功率、出联时间，以及携带的信息、频率或信道利用率等）和对千扰信号进行识别与定位等活动。

搜索与截获	测量	识别	定位
最优阵列接收	收集信号特征	调制信号的识别	干扰信号的位置信息

二、检测的主要任务

1.对信号进行搜索和截获

首先，考虑陈列的最优排列情况，使其可以最佳的接收不同的目标信号，那么需要得到信号的哪些参数？或者说优先获得哪些信号参数？
通过频域和空域的分析后，我们需要得到:
1.信道的占用情况
2.信号活动情况，以及初始和持续时间等
3.频域情况（带宽等）
4.电平的发布情况
根据以上信号参数来判定和识别，该信号是否为目标(非法)信号，并进行下一步分析。

2.对信号的分析处理

从频域、时域、调制域的角度，我们测量到以上信号参数后，需要如何处理呢？
1.区分直达波和多径
2.掌握干扰和杂波信号的活动规律
3.确定检测信号的信道分配情况
4.区分杂波信号(合法)和目标信号(非法)

3.对信号的识别

先判定信号是否为异常信号，再判定是否为通信信号
若是通信信号，需要进一步识别调制方式。

4.对信号的监听和监视

若识别出调制方式，需要在控制误码率的基础上对其解调，然后对解调信号进行分析。

5.对信号辐射源进行侧向定位

根据辐射源和波束的情况，来定位辐射源的位置。一般采样两个探测器来侧向进行DOA估计，就可以得到辐射源的位置。这一步的主要通过阵列信号处理：
1.波束形成
2.空间谱估计
3.信源定位和信源分离

三、研究方向

1. 了解新型的通信信号和方式
   -. 对OFDM信号的检测和识别
   -. 对直扩、跳频、跳时信号进行检测
   -.混沌调频(在传输信号隐藏在混沌信号的情况下，对其进行解调)
   -. 轨道角动量(利用声波的螺旋性质来传输信息或者复用)
2. 高阶累计量(刻画信号的细节)来识别调制模式
3. 对目标信号(非法信号)的测向定位

四、学习计划

1. 仿真基础的“数字信号载波传输”
   ASK,PSK,DPSK,QAM,FSK
2. 仿真OFDM系统，了解对OFDM信号的检测
3. 仿真CDMA系统，了解对直扩、跳频、跳时信号进行检测。
4. 了解如何调制和解调混沌信号
5. 了解轨道角动量的发展和研究
6. 学习和了解利用高阶累计量，识别调制模式

参考文献

1.王海斌，汪俊，台玉朋，等．水声通信技术研究进展与技术水平现状[J]．信号处理，2019，35(9)：1441-1449．DOI：10．16798／j．issn．1003—0530．2019．09．001．
2.无线信号自动检测与识别系统设计_王洪科