運用改進正交匹配追蹤算法精確估計跳頻信號跳變時刻*

沙志超，盛衛東，徐　湛，李　駿

(國防科技大學 電子科學與工程學院， 湖南 長沙　410073)

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運用改進正交匹配追蹤算法精確估計跳頻信號跳變時刻*

沙志超，盛衛東，徐湛，李駿

(國防科技大學 電子科學與工程學院， 湖南 長沙410073)

摘要：現有方法得到的跳變時刻精度不高、抗干擾能力較弱，為此提出一種運用改進正交匹配追蹤算法的跳變時刻精確估計方法。根據跳頻信號原理建立跳變時刻估計的稀疏表示模型，用改進正交匹配追蹤算法求解該模型，獲取跳變時刻。理論分析和仿真結果證明該方法能夠獲取高精度的跳變時刻，估計性能方面優于現有算法。

關鍵詞：跳頻信號；稀疏重構；時頻分析；正交匹配追蹤

跳頻通信以其良好的抗干擾性、低截獲概率及組網能力在軍事戰術通信中得到廣泛應用[1]。跳頻信號參數估計是跳頻通信對抗的重要任務，而估計跳變時刻是全部跳頻參數估計的關鍵[2-3]。

現有的跳變時刻估計方法主要包括時頻分析方法[4-10]、原子分解方法[11]、自回歸滑動平均(Auto-Regressive and Moving Average, ARMA)模型方法[12]、稀疏線性回歸(Sparse Linear Regression, SLR)方法[2]等。時頻分析方法包括短時傅里葉變換(Short Time Fourier Transform, STFT)、Gabor變換、Wigner-Ville分布、平滑偽Wigner-Ville分布(Smoothed Pseudo Wigner-Ville Distribution, SPWVD)及重排類時頻分布方法[4]。時頻分析方法[5-10]估計跳變時刻普遍存在精度不高，抗干擾能力弱的缺點。文獻[11]提出了基于原子分解的跳頻參數盲估計方法，該方法需要在龐大的時頻原子字典中迭代搜索，計算量大，很難投入到應用中。文獻[12]用ARMA模型描述含噪跳頻信號，利用跳變點對模型的影響來跟蹤跳頻信號，該算法理論性較強，主要針對多通道接收的情況，實時性較強但信噪比適應能力極弱。……