Совершенно не так. Суть ответа в попытке объяснить что:
Задача уже решена до.
На нее потрачены ресурсы, результат вложения которых никто просто так не предоставит. В большинстве случаев и за деньги, так как это уже чья то ИС.

И, исходя из суммарного тренда топика, можно придти к выводу, что в данной постановке задача, не имеет нужного ТС решения. В лучшем случае, обработка требует бесконечных вычислительных затрат. В худшем, бесконечного времени наблюдения.

Вы не объяснили, Вы это задекларировали. Объяснением было бы (как минимум) указание на некоторую базовую идею, положенную в основу такого решения. Построить ядерную электростанцию могут только несколько государств в мире, но принцип работы ядерного реактора описан в учебнике физики в нескольких абзацах, прочтя который любой в достаточной степени разбирающийся в физике человек скажет: "Да, действительно, ядерный реактор физически реализуем".

Именно базовую идею мне и хотелось услышать, если таковая существует. Насколько я понял, в моем случае (когда нет бесконечного времени наблюдения) решение возможно только, если в сигнале присутствует периодичность (с помощью автокорреляции). Получается, что ни знание модуляции, ни знание скорости или ширины полосы, само по себе не дает никаких преимуществ, если сигнал "под шумом".

Я их уже как бы две предложил:
Статистическая обработка углов.
Частотная "прополка" с выкидыванием несимметричных частот хоть как то похожих на шум. Критерии прополки требуют уточнения. Можно ортогонально полоть. Можно неортогонально-сложнее и качественнее.

Можно делать первое после второго. Еще лучшее будет. Но время наблюдения в любом случае пойдет по экспоненте с ухудшением с/ш. Иначе будут частые промахи.