采用Duffing振子和S变换的微弱BPSK信号盲检测研究

吴彦华 马庆力

(国防科技大学电子对抗学院，安徽合肥 230037)

1 引言

BPSK(Binary Phase Shift Keying)信号是数字通信中经常采用的调制信号。它具有较高的频带利用率、较强的抗噪声干扰能力和具备展宽信号带宽的优势，难于探测[1]。因此，相移键控经常应用于军事通信、低截获概率雷达信号，并且它也是和扩频技术结合最成熟的调制技术。

对于作为非合作方的第三方无线电监测，由于接收到的信号往往都比较弱，因此对微弱BPSK信号的盲检测是一个重要课题。当前，相移键控信号的盲检测有很多方法，如文献[2-3]采用高阶累积量和循环谱的检测方法，文献[4]采用联合频谱估计与循环矩的检测方法，文献[5]采用最大自然准则估计方法，文献[6]采用基于星座图的检测方法，文献[7]采用随机共振相移键控信号参数估计方法，以及早期采用的各种时频分析检测方法等。这些方法大部分需要在信噪比大于0 dB才能取得良好效果，对于信噪比低于-10 dB的微弱相移键控信号检测，很多方法效果不明显。

自混沌理论应用于微弱信号检测以来，由于其可在较低信噪比下检测出微弱信号的存在，受到了越来越多研究者的重视。在实际应用中，常常采用Duffing系统作为产生混沌现象的非线性系统。Duffing振子对与系统策动力同频率的小信号具有敏感性，而对高斯噪声信号具有极强免疫力，因此，利用Duffing振子在混沌态到周期态的分岔行为，可以判断出强噪声中是否存在微弱周期信号。

在Duffing振子检测微弱信号理论和方法的研究方面，文献[8]提出变尺度微弱信号检测方法，解决不同频率下的参数确定问题。……