[發明專利]無人機信號識別方法和系統

有效

• 申請號: 201810307648.1
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108663717B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 徐凌偉;曹聰慧;于旭;王涵;黃玲玲;王景景;陶冶
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12;G01R23/16
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 王笑

本發明公開了一種無人機信號識別方法和系統，采集監測范圍內設定頻域的射頻信號，提取每個擬合斜率滑窗的擬合斜率值、每個偏度滑窗的偏度值和每個翹度滑窗的翹度值，基于擬合斜率值、偏度值和翹度值得到射頻信號的特征信息，最后基于特征信息判斷監測范圍內是否存在無人機。以采集設定頻域范圍內的射頻信號的方式，根據射頻信號的特征是否符合方波特征，能夠被動的識別到監測范圍內是否出現無人機，減少了對監測范圍內不存在無人機情況時的信號錯誤接收率和對監測范圍內存在無人機情況時的信號錯誤拒絕率，提高了無人機的識別率。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，具體地說，是涉及一種無人機信號識別方法和系統。

背景技術

無人機由于其簡單的機械傳感器、低成本、小型化的集成電路和靈活性而逐漸在民用和軍事領域得到了廣泛的應用，如軍事行動、電子戰、測繪、精準農業、航空攝影、環境檢測、救援搜索和錄像等方面。但是，伴隨著這些良性的應用，無人機影響交通、救援搜索和比賽、窺探隱私等問題也接踵而來。

在安全性、保密性和隱私性的要求下，無人機識別成為監測領域下的一個重要的研究領域。現有技術中，提出了主動雷達探測器、聲陣列識別、紅外光譜識別和視覺識別等無人機信號識別監測算法，但是，當測試距離超過1.5公里時，主動雷達和視覺識別檢測系統通常難以區分無人機和鳥類，而聲學陣列無人機識別的實際有效范圍總是小于300m，紅外光譜識別無人機也容易受到其他熱源的干擾，這些因素都造成無人機信號識別率較低的技術問題。

發明內容

本申請提供了一種無人機信號識別方法和系統，提取無人機通信所在頻域范圍內的射頻信號的特征信息，以被動的方式對監測范圍內是否存在無人機進行識別，減少監測范圍內不存在無人機情況時信號錯誤接受率和信號錯誤拒絕率，提高了無人機的識別率。

為解決上述技術問題，本申請采用以下技術方案予以實現：

提出一種無人機信號識別方法，包括：采集監測范圍內設定頻域的射頻信號；提取每個擬合斜率滑窗的擬合斜率值、每個偏度滑窗的偏度值和每個翹度滑窗的翹度值；基于所述擬合斜率值、所述偏度值和所述翹度值得到所述射頻信號的特征信息；基于所述特征信息判斷所述監測范圍內是否存在無人機。

進一步的，提取每個擬合斜率滑窗的擬合斜率值、每個偏度滑窗的偏度值和每個翹度滑窗的翹度值，具體為：從所述設定頻域的起點滑動所述擬合斜率滑窗直至所述設定頻域的終點，提取每個滑動位置上所述擬合斜率滑窗的擬合斜率值；從所述設定頻域的起點滑動所述偏度滑窗直至所述設定頻域的終點，提取每個滑動位置上所述偏度滑窗的偏度值；從所述設定頻域的起點滑動所述翹度滑窗直至所述設定頻域的終點，提取每個滑動位置上所述翹度滑窗的翹度值。

進一步的，所述基于所述擬合斜率值、所述偏度值和所述翹度值得到所述射頻信號的特征信息，具體為：找出擬合斜率值大于正斜率閾值和小于負斜率閾值的擬合斜率滑窗的滑動位置，取間隔滿足設定條件的滑窗對的間隔為第一特征信息；求出所述偏度值的偏度絕對值，找出最小的偏度絕對值為第二特征信息；用設定值減去所述翹度值，找出最大的翹度差值為第三特征信息。

進一步的，取間隔滿足設定條件的滑窗對的間隔為第一特征信息，具體為：判斷是否存在既大于正斜率閾值又小于負斜率閾值的擬合斜率值；若是，找出滑動位置間隔處于第一設定頻率間隔內的滑窗對，并取間隔最大的滑窗對的間隔為所述第一特征信息；若否，取最大擬合斜率值對應的滑動位置和最小擬合斜率值對應的滑動位置的間隔為所述第一特征信息。

進一步的，基于所述特征信息判斷所述監測范圍內是否存在無人機，具體為：判斷是否同時滿足以下條件：所述第一特征信息處于所述第一設定頻率間隔內、所述第二特征信息小于設定閾值、和所述第三特征值大于零；若是，則判斷所述監測范圍內存在無人機；若否，則判斷所述監測范圍內不存在無人機。