针对利用循环谱理论检测低截获概率(LPI)雷达信号存在计算量大的问题, 提出了一种优化的快速傅里叶变换(FFT)累积算法来更新信号处理设备的软件程序。分析了原软件中信号处理的过程, 提出了采用并行流水型结构的优化方法;利用前一个滑动窗口内采样信号的FFT, 推导出下一时刻采样信号序列的FFT;通过减少重复采样点, 减少计算量。然后, 利用循环谱检测中4个象限的循环谱的对称性, 减少计算象限数, 并采用一维搜索进行峰值检测, 从而进一步减少计算量。理论推导显示, 改进方法减少了计算复杂度和计算量。最后, 利用提出的方法对常用的线性调频(LFM)和二进制相移键控(BPSK)信号进行了分析。结果表明, 在相同条件下, 利用改进的算法及一维搜索, 计算时间可缩短为原算法的1/25左右。另外, 算法改进后检测信号的幅度值仅减小了不到10%, 不影响后续处理对循环谱参数的估计。

利用循环谱理论对MPSK信号进行检测和参数估计，分析了其循环谱包络特征;在有限数据下，为实现更低信噪比情况下MPSK信号的检测与码元速率估计，提出一种改进算法。该算法基于数据分段处理和重叠保留,通过在非零循环频率上一维谱峰搜索实现信号检测与码元速率估计，能够有效地抑制噪声的影响，避免多维搜索，计算量小。分析了算法性能，给出了算法实现的具体步骤，并进行了计算机仿真。仿真结果证明了所提算法的有效性。

针对非协作卫星通信场合中同调制参数的MSK单通道混合信号的载波频偏估计问题进行研究，推导了卫星信道条件下MSK混合信号的循环谱表达式。通过搜索零频率处循环频率轴上的大强度谱线进行混合信号频偏估计，并针对谱线选择时存在的模糊问题，利用循环谱快速算法中的泄漏谱线包络辅助进行模糊消除。仿真结果表明在信噪比大于-20 dB时，对混合信号载波频偏估计较为准确。该方法对混合信号载波初相和时延等未知参数影响不敏感，并且不需要任何先验信息，其估计精度能够满足后续信号处理的需要。

传统的基于声光技术的信号处理模型被建模为平稳随机过程，而在扩频通信中，信号是被伪码调制的循环(周期)平稳信号。因此，扩频信号应被建模为循环平稳随机过程。基于声光信号处理技术和循环平稳随机过程理论，建立了声光循环平稳信号处理模型，并应用于扩频通信中，理论分析和仿真表明，声光循环平稳信号处理技术在扩频通信领域的信号分析中是十分有用的。