[發明專利]一種基于速度節奏圖的多種類無人機場景識別方法

有效

• 申請號: 201810199770.1
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108549076B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 李剛;張聞宇
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

1.一種基于速度節奏圖的多種類無人機場景識別方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

(1)采集已知種類無人機的一個回波信號，并對該回波信號進行短時傅里葉變換，得到無人機的微多普勒信號STFT(t，ω)：

其中，s為接收到的無人機的回波信號，h為短時傅里葉變換的窗函數，t為時間，ω為多普勒頻率，j為虛數符號，τ為積分變量；

(2)在時間維度上對上述步驟(1)的微多普勒信號進行傅里葉變換，得到無人機的速度節奏圖CVD(f，ω)：

其中，f為多普勒信號的頻率；

(3)在多普勒維度上對上述步驟(2)的無人機速度節奏圖求和，得到無人機的節奏頻譜特征信號CFS(f)：

CFS(f)＝sum(CVD(f，ω))；

(4)重復步驟(1)-步驟(3)，得到已知種類無人機的多個節奏頻譜特征信號CFS(f)，計算得到已知種類無人機的節奏頻譜特征信號CFS(f)的均值ECFS(f)，并將此均值作為K-means分類器中該已知種類無人機的中心點；

(5)設無人機的種類有N種，遍歷無人機的所有N個種類，重復步驟(1)-步驟(4)，得到所有N種無人機的節奏頻譜特征信號CFS(f)的均值ECFS(f)，分別將均值作為K-means分類器中相應無人機的中心點；

(6)當N個種類中的兩個以上種類的無人機同時出現在檢測區域內時，利用上述步驟(5)中得到的N種無人機的ECFS(f)特征，根據無人機場景的無人機種類的不同進行多無人機種類同時出現場景特征的構建，由此，得到共2^N-1-N個場景的無人機節奏頻譜特征信號的均值，并將該2^N-1-N個均值作為K-means分類器中相應場景的無人機的中心點；

(7)采集待識別無人機的回波信號，重復步驟(1)-步驟(3)，得到待識別無人機回波信號的節奏頻譜特征信號，將該待識別無人機的節奏頻譜特征信號輸入上述步驟(6)的K-means分類器，K-means分類器輸出一個中心點，與該中心點相對應的無人機場景即為待識別的無人機場景。