[發明專利]一種信號脈沖幅度分選的包絡提取算法

在審

• 申請號: 201910378097.2
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN110263625A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 徐卓君;楊雯婷;田彥濤;胡航瑋;李春旭
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;牟風平

本發明公開了一種信號脈沖幅度分選的包絡提取算法。其具體步驟如下：信號的虛假脈沖預篩除；對脈沖幅度(Pulse Amplitude，本文簡寫為PA)建模，得到PA的變化特性；計算幅度差，根據幅度差將PA混疊情況分為兩種：包含混疊和交錯混疊；包含混疊時利用分段埃爾米特插值法提取PA的包絡并進行分選；交錯混疊時利用幅度差算法提取PA的包絡并進行分選，分別得到純凈的信號序列。本發明能夠有效處理含有虛假、缺失脈沖情況下的混疊雷達輻射源信號，去交錯準確性高，為雷達輻射源信號的分選工作提供更加方便快捷的新方法。

技術領域：

本發明涉及雷達信號領域，特別涉及混疊脈沖信號的PA包絡提取及分選。

背景技術：

隨著信息時代的到來，在現代陸、海、空、天、電一體化的戰場中，利用電子戰等技術手段實現對戰爭信息的采集、利用和控制，進而擁有戰爭信息主導權已成為戰爭成敗的關鍵。電子對抗(Electronic Counter Measures，本文簡寫為ECM)技術在作為先進信息武器的同時，能抑制敵方信息武器在戰爭中的發揮，因此ECM是各國軍事方面的重點研究方向。其中雷達輻射源信號分選處理是現代化ECM中的一項關鍵技術。如今的雷達輻射源信號的偵查環境是以現代雷達輻射源信號為主體，由復雜及高密度的多部雷達輻射源信號疊加組成的電磁信號環境?，F代雷達系統具有多種體制以及工作狀態，并且采用多種復雜的波形設計，這使得雷達輻射源信號的分選工作愈加困難，傳統的分選方法在現有情況下的分選能力降低，如何提高算法的準確率及速度是目前雷達輻射源信號分選研究的主要問題。

近年來，大量的國內外學者以雷達輻射源信號的脈沖描述字(PDW,PulseDescription Word)為分選特征參數開展了信號分選的深入研究。國強提出了利用PA作為分選主參數的踏浪算法，為雷達輻射源的分選方法提出了新思路，但該算法無法處理及分選混疊復雜的多組雷達輻射源信號源；張冉等人提出一種基于數據場和灰關聯分析的K-Means聚類雷達輻射源信號分選算法，無需先驗信息，自動獲取初始聚類中心，確定聚類數目，但在單個參數混疊率超過30％時分選效果不佳；Liu Y等人提出了一種綜合聚類算法和PRI變換法的改進SDIF算法，該算法在脈沖重復間隔(Pulse Repetition Interval，本文簡稱為PRI)固定及抖動情況下具有較高的可靠性和準確性，但無法分選脈組、參差信號；牟皓等人根據PDW特征與支持向量機(Support Vector Machine，本文簡稱為SVM)算法融合，首先根據PRI和RF預篩選，之后用SVM對PDW特征進行訓練，該算法對同型雷達信號進行分選效果良好，但該算法實驗部分僅分選兩部雷達，對于多部雷達混疊的情況分選效果未知。

針對目前多部雷達輻射源信號混疊的情況下，以脈沖幅度為主分選參數的分選算法，其準確率降低的不足，本文提出了一種幅度包絡提取算法，能夠有效地篩除虛假脈沖信號，同時抑制缺失脈沖的情況，提高雷達輻射源信號分選的正確率。本文將PA混疊情況分為兩類：包含混疊與交錯混疊，其中針對包含的混疊情況，將埃爾米特插值法應用于雷達信號包絡提取中；針對交錯混疊情況，提出幅度差提取包絡算法實現包絡提取。實驗結果表明，本算法有良好的容差性，即使雷達信號序列中有虛假脈沖和確實脈沖，也不影響本算法的分選結果。通過對實測雷達輻射源信號序列的處理，驗證了該算法的實用性，使算法的適用范圍更廣，提高了信號分選準確率，為雷達輻射源信號的分選工作提供了新的可行方法，同時具有一定的工程實用價值。

發明內容：

本發明的目的是提出一種信號脈沖幅度分選的包絡提取算法。

具體步驟如下：

步驟一：預篩選

需要對虛假脈沖進行消除處理；脈沖幅度在相鄰時間中信息準確，因此預篩選時，應將大部分虛假脈沖消除，以提高算法的精度，同時不影響分選結果；

步驟二：幅度差判斷

根據幅度差的計算，判斷是否有信號混疊的情況；