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专利号: 201811573957X
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种宽带雷达干扰信号的识别分类方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、获取雷达干扰信号,并对其进行处理,得到数字视频信号;

S2、将数字视频信号经过短时傅里叶变换,得到时频矩阵;

S3、通过排序统计恒虚警方法对时频矩阵进行处理,得到去除了时频矩阵中背景噪声,保留了各时间段对应的各干扰信号的恒虚警检测矩阵;

S4、计算恒虚警检测矩阵中各干扰信号的参数,并将各干扰信号的参数集成到一个信号参数矩阵中,得到干扰信号检测结果;

S5、根据干扰信号检测结果,计算干扰信号的特征;

S6、根据干扰信号的特征,对干扰信号进行识别并分类;

所述步骤S4中各干扰信号的参数包括各干扰信号的起始时间t1、结束时间t2、起始频率f1、结束频率f2、中心频率f和带宽B;

所述步骤S5具体为:

S51、根据各干扰信号的起始时间t1和结束时间t2,将各干扰信号从数字视频信号中截取出来;

S52、以截取出的各干扰信号的中心频率f和带宽B为参数设计滤波器,滤除各干扰信号中的噪声和和非当前干扰信号,得到干扰信号矩阵Js;

S53、依次对干扰信号矩阵进行短时傅里叶变换、取模和归一化处理,得到特征矩阵;

S54、根据特征矩阵,确定干扰信号的特征。

2.根据权利要求1所述的宽带雷达干扰信号的识别分类方法,其特征在于,所述步骤S1具体为:S11、通过信号采集单元获取雷达干扰信号;

S12、将获取的雷达干扰信号分别与cos数控本振和sin数控本振混频,然后分别进行低通滤波,得到两路信号;

S13、对两路信号叠加后进行降采样,得到数字视频信号。

3.根据权利要求1所述的宽带雷达干扰信号的识别分类方法,其特征在于,所述步骤S2具体为:S21、对数字视频信号进行时域加窗处理,将数字视频信号分成若干个时间段的干扰信号;

S22、在时域内移动窗函数,计算各时间段内的干扰信号的频率分量;

S23、由各时间段内的干扰信号的频率分量组成时频矩阵。

4.根据权利要求1所述的宽带雷达干扰信号的识别分类方法,其特征在于,所述步骤S3具体为:S31、将时频矩阵输入到平方律检波器中,将平方律检波器中出现测试单元参考滑窗处理循环中的输出值按从小到大排序,并选出第k个输出值单元Xk;

S32、将输出值单元Xk与设定的门限因子相乘作为判决阈值;

S33、通过判决阈值检测输入到平方律检波器中的时频矩阵的所有单元;

其中,时频矩阵的所有单元中的干扰信号能够通过判决阈值检测,背景噪声不能通过判决阈值检测;

S34、通过判决阈值检测的干扰信号构成的矩阵即为恒虚警检测矩阵。

5.根据权利要求1所述的宽带雷达干扰信号的识别分类方法,其特征在于,所述步骤S54中干扰信号的特征包括极角、矩偏度、F峰的个数、R峰的个数和时频图均匀度;

其中,极角的确定方法具体为:D1、对特征矩阵Ms求模后作Radon变换,得到矩阵R;

D2、对矩阵R求模,并确定矩阵R中模值最大的一点;

D3、在角度维中,确定矩阵R中模值最大的一点对应的角度值,即为极角Angle_r;

其中,Radon变换的公式为:式中,R(p,θ)为变换后的矩阵;

p为矩阵R的纵轴的截距维;

θ为矩阵R的横轴的角度维;

t为特征矩阵Ms的时间变量;

其中,矩偏度的计算公式为:

其中,Sk为矩偏度;

E(·)为求均值函数;

|Js|为干扰信号矩阵Js的模;

σ为干扰信号矩阵Js的标准差;

μ为干扰信号矩阵Js的均值;

其中,F峰的个数的确定方法具体为:E1、将特征矩阵Ms按列累加,并求其对数,然后进行归一化处理得到行矩阵Msf;

E2、分别设定F峰的峰值门限和谷值门限;

E3、根据行矩阵Msf中的数据作曲线图像;

E4、判断曲线图像的形状是否满足F峰的个数为2的条件;

若是,F峰的个数Fnum为2;

否则,F峰的个数Fnum为1;

其中,曲线图像的形状满足F峰的个数为2的条件为:曲线图像先向上越过峰值门限,然后向下越过谷值门限,最后再向上穿过峰值门限;

其中,确定R峰的个数的方法具体为:F1、提取特征矩阵Ms中最大值所在的列,将该列构成的矩阵记为列矩阵Msr;

F2、根据列矩阵Msr中的数据作曲线图像;

F3、设定R峰的门限值为0.5,R峰的个数初始值为0;

F4、根据曲线图像穿过门限值的次数,确定R峰的个数;

其中,确定R峰个数的公式为:Rnum=0.5n

式中,Rnum为R峰的个数;

n为曲线图像穿过门限值的次数;

其中,确定时频图均匀度的方法具体为:当n大于等于5时,判断R峰在特征矩阵的时间维中出现的位置在允许的误差内是否均匀;

若是,时频图均匀度Uniform为1;

否则,时频图均匀度Uniform为0。

6.根据权利要求5所述的宽带雷达干扰信号的识别分类方法,其特征在于,所述步骤S6具体为:S61、判断干扰信号的极角Angle_r是否在1到89之间;

若是,则进入步骤S62;

否则;进入步骤S63;

S62、判断干扰信号的F峰的个数Fnum是否为1;

若是,则进入步骤S64;

若否,进入步骤S65;

S63、判断干扰信号的矩偏度Sk是否小于1.2;

若是,则进入步骤S66;

否则,则该干扰信号为梳状谱干扰信号;

S64、判断干扰信号的R峰的个数Rnum是否为1;

若是,则该干扰信号为速度拖引干扰信号或距离拖引干扰信号;

若否,则进入步骤S67;

S65、判断干扰信号的R峰的Rnum是否为1;

若是,则该干扰信号为间隙转发干扰信号;

若否,则该干扰信号为切片重构干扰信号;

S66、判断干扰信号的带宽B是否为0;

若是,则该信号为单载频信号;

否则,则该干扰信号为噪声调幅干扰信号或噪声调频干扰信号;

S67、判断干扰信号的时频图均匀度Uniform是否为1;

若是,则该干扰信号为频谱弥散干扰信号;

否则,则该干扰信号为密集幅值假目标干扰信号。