[發明專利]一種檢測識別非直達超寬帶信號的方法及系統

有效

• 申請號: 201410473461.0
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN105487049B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 繆志敏;趙陸文;田世偉;姜勁松;趙洪華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: G01S5/14
• 分類號: G01S5/14
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

1.一種檢測識別非直達超寬帶信號的方法，其特征在于，所述方法包括：

采樣步驟，在多個目標點接收來自多個信標點發出的超寬帶信號，將所述超寬帶信號分為直達超寬帶信號樣本和非直達超寬帶信號樣本，所述直達超寬帶信號樣本的數量多于非直達超寬帶信號樣本的數量；

特征提取步驟，提取所述直達超寬帶信號樣本和非直達超寬帶信號樣本的波形特征；

建模步驟，提供帶約束條件的超球體檢測函數，修正所述超球體檢測函數中的參數值，使得所述直達超寬帶信號樣本和非直達超寬帶信號樣本的波形特征組合均能滿足所述約束條件，并得到所述超球體檢測函數取最小值所對應的超球體檢測模型；

檢測步驟，接收待測超寬帶信號，提取所述待測超寬帶信號的波形特征，計算所述待測超寬帶信號的所述波形特征組合到所述超球體檢測模型球心的距離，若所述距離大于所述超球體檢測模型的半徑，則所述待測超寬帶信號是非直達超寬帶信號，若所述距離小于或等于所述超球體檢測模型的半徑，則所述待測超寬帶信號是直達超寬帶信號；

所述直達超寬帶信號樣本、所述非直達超寬帶信號樣本以及所述待測超寬帶信號的波形特征包括：

接收信號的能量ε_r，其中，r(t)表示接收信號的波形；接收信號的最大幅度r_max，r_max＝max|r(t)|；

上升時間t_rise，t_rise＝t_H-t_L，t_L＝min{t:|r(t)|≥ασ_n}，t_H＝min{t:|r(t)|≥βr_max}，σ_n是接收機熱噪聲的標準差，α＝6，β＝0.6；

平均附加時延T_MED，

均方根時延擴展T_RMS，

和信號陡峭度κ，T是選取的時間觀察窗；

所述直達超寬帶信號樣本、所述非直達超寬帶信號樣本以及所述待測超寬帶信號的所述波形特征組合包括9種：

接收信號的能量ε_r；

接收信號的最大幅度r_max；

接收信號的最大幅度r_max，上升時間t_rise；

接收信號的能量ε_r，上升時間t_rise，信號陡峭度κ；

接收信號的能量ε_r，接收信號的最大幅度r_max，上升時間t_rise，信號陡峭度κ；

接收信號的最大幅度r_max，上升時間t_rise，信號陡峭度κ，平均附加時延T_MED；

上升時間，信號陡峭度κ，平均附加時延T_MED，均方根時延擴展T_RMS；

接收信號的能量ε_r，接收信號的最大幅度r_max，上升時間t_rise，信號陡峭度κ，平均附加時延T_MED；

接收信號的能量ε_r，接收信號的最大幅度r_max，上升時間t_rise，信號陡峭度κ，平均附加時延T_MED，均方根時延擴展T_RMS；

所述建模步驟中的所述超球體檢測函數是：

ε_struct(R,a)＝R²

所述參數值包括球心a、半徑R，所述約束條件是：對于任意的i和l，||x_i-a||≤R²且||x_l-a||≥R²，并使R最小化，x_i是所述直達超寬帶信號樣本，x_l是所述非直達超寬帶信號樣本，所述x_i、x_l和a均包括所述波形特征組合，并且a和R最終取值是基于兩種樣本x_i和x_l進行優化修正的過程，通過計算機輔助進行反復多次迭代逼近的方法來實現；

或者，所述建模步驟中的所述超球體檢測函數是：

所述參數值包括球心a、半徑R、松弛變量ξ_i和ξ_l，C₁和C₂是系數，所述約束條件是：對于任意的i和l，ξ_i≥0和ξ_l≥0，||x_i-a||≤R²+ξ_i且||x_l-a||≥R²-ξ_l，并使R最小化，x_i是所述直達超寬帶信號樣本，x_l是所述非直達超寬帶信號樣本，所述x_i、x_l和a均包括所述波形特征組合，所述直達超寬帶信號樣本x_i的數量多于非直達超寬帶信號樣本x_l的數量，且滿足C₁＜C₂。