[發明專利]一種基于神經網絡的衛星外輻射源目標被動探測方法

有效

• 申請號: 201910946716.3
• 申請日: 2019-10-07
• 公開（公告）號: CN110967675B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 劉明騫;鄭詩斐;楊克虎;宮豐奎
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S19/14
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 李霞

本發明屬于通信技術與信號處理技術領域，公開了一種基于神經網絡的衛星外輻射源目標被動探測方法，首先利用采延遲反饋網絡對含有海雜波的參考通道中衛星直達波信號進行提純，并利用最小均方誤差濾波器對回波通道中的衛星直達波信號進行自適應抑制；然后利用解耦回聲狀態網絡對海雜波進行預測，將經過直達波抑制后的回波通道信號輸入到解耦回聲狀態網絡中，并提取解耦回聲狀態網絡的預測值與輸入值之間的差值；最后將提取到的差值進行歸一化后輸入到已訓練的多層感知器中，進行回波信號的檢測。本發明在信雜比大于?40dB時，檢測概率為100％，可見該發明對衛星外輻射源的目標被動探測是有效可行的。

技術領域

本發明屬于通信技術與信號處理技術領域，尤其涉及一種基于神經網絡的衛星外輻射源目標被動探測方法。

背景技術

目前，最接近的現有技術：隨著現代通信技術的發展，傳統的目標探測技術已無法滿足目前檢測精度的需求并且。由于存在于空間的電磁信號十分豐富，如廣播信號、移動通信信號、衛星信號等，這些均有可能作為無源雷達的照射源，與單獨的接收機組成被動雙基地無源雷達系統。尤其是衛星信號，其全天候、無盲區和絕對安全性的特點是其他空間電磁信號無法比擬的。但由于接收信號是目標的散射信號，其雷達等效反射截面積(RCS)較小，導致接收到的信號功率較弱。由于較強的直射信號的存在，使得微弱的回波信號很容易被淹沒。因此需要對基于GPS照射源的目標的被動探測方法進行研究和探索。同時由于雜波的特性對衛星目標檢測性能具有很大影響，并且運動目標可能被較強的海面雜波背景所淹沒，導致運動目標檢測困難，因此，研究基于強海雜波背景中運動目標的檢測具有研究意義和使用價值。

現有技術一從理論上分析了衛星電視DVB-S、GPS衛星和GLONASS衛星作為無源雷達對空中目標探測的理論分析，針對無源雷達系統的可能幾何形狀和配置，對空中目標檢測可達到的范圍進行估算，表明了衛星用于空域監視的可能性，但未對衛星探測的雜波環境做進一步分析。

現有技術二基于稀疏傅里葉變換的有效距離游動緩解算法對移動目標進行檢測，該方法通過將信號轉換成短序列信號來執行長序列信號的速度補償，但受低信雜比的影響很大，不能滿足復雜環境下雷達運動目標的檢測要求，且計算負擔較繁重。

現有技術三提出利用徑向基函數神經網絡的預測消除算法來處理海雜波，通過對輸入信號和預測信號進行對消信號，并對對消信號做傅里葉變換，以檢測淹沒在海雜波中的目標，雖然該方法能夠顯示出較好的海雜波中目標檢測效果，但該方法未能在低信雜比下進行目標檢測性能研究。

現有技術四研究了基于全球導航衛星系統(GNSS)反射信號的無源目標檢測系統，分析了利用反射信號實現目標檢測和定位系統，在靈活移動的平臺上檢測到海面目標的性能和特性，但該方法的接收機為移動平臺，利用的是衛星系統的反射信號，且對低信雜比目標檢測效果不理想，不適合對空中目標的檢測。

綜上所述，現有技術存在的問題是：現有基于衛星輻射源下的目標探測方法存在低信噪比環境下檢測性能較差和海雜波背景下目標檢測性能較差。

解決上述技術問題的難度：強海雜波背景下參考通道中海雜波難以抑制；目前海面目標檢測多專注于利用反射信號進行無源目標檢測，對海雜波中混雜的目標檢測困難。

解決上述技術問題的意義：本發明提出的一種基于神經網絡的衛星外輻射源目標被動探測方法能夠在強海雜波背景下對目標進行有效檢測。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于神經網絡的衛星外輻射源目標被動探測方法。

本發明是這樣實現的，一種基于神經網絡的衛星外輻射源目標被動探測方法，所述基于神經網絡的衛星外輻射源目標被動探測方法包括：

首先利用采延遲反饋網絡對含有海雜波的參考通道中衛星直達波信號進行提純，并利用最小均方誤差濾波器對回波通道中的衛星直達波信號進行自適應抑制；