突发信号

简介

在绝大多数情况下，突发信号都具有短时的特点，因此突发信号是相对于持续时间较长的连续信号而言的，突发信号的起始点、起始位置是不确定的。突发信号一般不能按照传统的方式进行处理。

一般来说，对于连续信号的处理，人们并不太关心信号的开始和结束，但对突发信号而言，在非合作通信的情况下，由于没有信号出现的准确先验知识，所以必须判断信号的起始，有时也需要判断信号的结束。这就是突发信号的检测问题，信号检测可以在通带进行，也可以在基带进行。

应用

突发信号在实际中得到了广泛应用，如时分多址（TDMA:time-division multiple-access）系统和地面移动蜂窝无线电使用了突发的方式传输数字数据；在一些时变信道如短波信道中，新型串行通信系统为了克服时变信道的影响往往将信号设计为短时突发的形式，并可以根据信道探测的结果自适应的改变信号的调制方式，信道条件好可以采用高阶的调制方式，信道条件差则采用低阶的调制方式，以适应信道快速的变化在某些保密通信中也往往使用突发的方式进行通联以提高通信系统的抗截获能力在军事通信中得到广泛使用的跳频通信，其具有很强的抗干扰和抗截获的能力，跳频信号的每一跳都可以看作一个短时突发信号，因而跳频信号也可以看成一种突发一号。

一般调制解调的工作模式分为连续模式和突发模式两类，面向大量数据传输服务的通信系统，一般采用连续模式，如数据广播、主干网数据传输等而面向突发业务的通信服务，往往采用数据包帧来传输信息，如系统等，就适合用突发模式来实现。一般突发模式比连续模式的信号检测、同步速度要求高的多，所以实现起来相对更复杂。

同步方法

突发信号

如果突发信号中携带同步头、信道探针（信号中间插入的短的己知的信号结构）以及重插头等已知的信号结构，目标接收方就可以充分利用这些先验知识进行信号捕获、同步和信道均衡的处理。然而突发信号一般比较短，考虑到效率原因，突发信号中可能没有携带前导字或中导字，即使有，对非合作接收方来说，这些己知结构也是很难获取的，特别是对采用交互式训练的通信系统，由于非合作接收方不能参与通信的通联对话的过程，即使掌握部分信息结构，也不能顺利利用这些已知的信息，因此必须对这些突发信号进行盲处理，所谓盲处理是指在不利用约定的信号参数的前提下，对突发信号进行的处理。

突发信号检测技术

自 1967 年乌尔克维兹（Urkowitz）在中提出对高斯信道环境中噪声的不确定检测算法以来，在此基础上，其它研究人员进行了大量的深入研究。信号的突发检测既可以利用时域数据，也可利用频域数据。基于时域数据的算法有直接能量法、基于短时自相函数的能量统计算法、高阶统计量法和过零检测算法；基于频域数据的检测算法主要有频域能量统计法、基于循环谱计算法。基于时域数据的检测方法需要数据量小，但要求信噪比高，适用于突发间隔小信号实时检测；基于频域数据的检测方法有较强的噪声抑制能力，但数据量要求大，可用于突发间隔较大、信噪比较低的突发信号检测。基于信号能量和基于信号功率的检测算法由于实现简单、性能稳定，在实际中得到了广泛的应用。

滑动窗口法是基于信号能量的检测算法中最常用的，该算法较容易实现，但是该算法的门限选取和接收方的增益有关，最后的检测效果会受到信噪比的影响，信噪比较低时性能稍差。由于这些问题，近年来，不少学者进行了改进。隋丹等人提出一种基于主分量分析的能量检测算法，该算法能够用较少的数据实现信号检测，提高了运算速度，为后续处理节省了时间。