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盲信号处理理论及其应用是当今信号处理领域的一个重要前沿热点研究课题,它在语音信号处理、阵列信号处理、雷达信号处理、电子战信号处理、生物医学信号处理以及移动通信和图象处理等方面都具有非常重要的理论意义和实用价值。无源探测具有隐蔽性好、抗干扰能力强等优点,在现代战场中起到的作用越来越明显,近年来受到越来越多的关注和研究。本文围绕“盲信号处理”这一前沿课题,认真分析了盲信号处理的基本理论框架,揭示了盲信号处理的机理与无源探测的许多算法需求的一致性,进而给出了基于盲信号处理的无源探测的新框架、新技术和新方法。本论文就盲信号处理及其在无源探测中的应用进行了系统的研究,取得了一些有意义的结果。
本文研究工作可以分为两大部分：
第一部分为盲信号处理的基础理论部分,论文对盲信号处理的基本理论及基本模型进行了系统研究分析。借助多元统计的基本原理,提出了分别基于典范相关分析和广义方差的盲分离准则,这类基于二阶统计量的盲源分离算法既能充分获取接收信号的信息,同时又满足无源探测信号处理瞬时性要求。通过用广义方差来度量接收信号内部的相关性,而通过典范相关分析来度量接收信号外部的相关性。这类盲分离方法能完成任意分布信号的分离,具有很好的实际应用价值。
第二部分以无源探测需求为背景,研究了盲信号处理理论在雷达抗干扰、雷达信号分选、窄带信号时差估计、时差测向和无源定位等领域的应用问题,具体内容包括：
1、提出了基于盲源分离的雷达抗干扰技术,这类技术在国际上未见报道。这种雷达抗干扰方法,可使雷达在复杂背景下具有更强的抗干扰能力。仿真实验结果表明这种新的雷达抗干扰处理方法是可行和令人满意的,能有效地完成在复杂、密集信号环境中的抗干扰处理,同时具有一定普适性,从而在一定程度上提高了雷达的检测能力。针对此,还对干扰效果评估也同时进行了相应研究,提出了相应的评估准则。
2、通过对盲信号抽取技术的分析研究,提出基于盲信号抽取的雷达信号分选方法。在高密集、高交错的复杂雷达信号环境下,能进行雷达信号分选实时处理,特别是对于连续波和同时到达信号的分选,这是国际上的一个未解的难题。仿真实验表明：在日趋密集、复杂的电磁信号环境中,盲抽取技术能较好地解决传统雷达信号分选方法所存在的不足和局限性。
3、针对实际应用背景,提出并实现了在欠采样条件下窄带信号的基于互信息、改进的ACC和多重相关的时差估计方法。这些方法有效地降低了处理的复杂度,增大了时差估计的范围和稳定性,避免了噪声及干扰对时差估计的影响,最重要的是这种方法能适用于高频信号(如雷达、电子战等)的测向、测频等处理,促进了这些高频系统的数字化接收机的实现。
4、提出了基于盲源分离的时差测向技术,对这种新的测向算法进行了详细的分析。通过仿真实验,可以看到基于盲源分离的时差测向方法抗干扰性能强,能够取得比常规时差测向更稳定、准确的结果,而且实现简单,实时性好,能充分满足无源探测系统瞬时性、精确性的要求。
5、提出了基于盲源分离的非合作源无源定位新方法,这种新型的定位方法通过采用盲源分离的方法来完成对强直达波环境下反射波的分离、提取和延迟时间的计算,再结合方位估计,就可将这种定位问题转换为测时差-方位定位,从而可获取优良的定位性能,实现起来也相对容易,同时计算量少。仿真试验结果表明该方法能有效地解决这种新颖定位技术的相关问题,并为其工程实现打下基础。同时对基于互信息的五元十字阵声探测器声源定位技术进行了研究。本文对盲信号处理的研究表明,开发基于盲信号处理的方法对于扩大无源探测的信息获取和提高其探测性能都具有极大的潜力和重要的意义。