[發明專利]一種基于多脈沖包絡譜匹配的脈沖信號檢測方法

有效

• 申請號: 201911031651.6
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110852201B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 方世良;俞文慧;姚帥;王曉燕;曹紅麗
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F18/10
• 分類號: G06F18/10;G06F18/213;G01S15/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種基于多脈沖包絡譜匹配的脈沖信號檢測方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)獲取待處理的脈沖信號采樣數據序列x(n),n＝0,1,…,L-1，所述L為檢測到的多脈沖信號長度所對應的采樣點個數，取值為2的整數次冪且大于等于4；

(2)根據所述數據序列x(n)計算離散傅里葉變換；

(3)依據已知的脈沖信號頻率參數生成濾波器參數H(k)；

(4)利用生成的濾波器參數對多脈沖信號進行頻域濾波；

(5)提取頻域濾波后的多脈沖信號包絡e(n)；

(6)利用傅里葉變換計算包絡e(n)的幅度譜E(k)；

(7)根據多脈沖信號包絡譜E(k)進行脈沖信號的檢測判決；

步驟(3)中，采用如下方法生成濾波器參數H(k),k＝0,1,2…,L-1，具體包括以下步驟：

步驟3-1：初始化濾波器參數：

H(k)＝0,k＝0,1,2…,L-1

步驟3-2：利用已知的脈沖信號頻率參數，即信號起始頻率f₁和終止頻率f₂分別計算通帶起始和終止離散頻率索引k_M和k_L，并對濾波器系數進行修正：

Δf＝f_s/L

k_M＝min(round(f₁/Δf)，round(f₂/Δf))

k_L＝max(round(f₁/Δf)，round(f₂/Δf))

k_M＝max(k_M-round(0.1·k_M),0)

k_L＝min(k_L+round(0.1·k_L),L-1)

H(k)＝2,k_M≤k≤k_L

其中，round(，)代表四舍五入取整運算，Δf為頻率分辨率，max(,)代表取最大值運算，min(,)代表取最小值運算；

步驟(7)中，采用如下方法進行多脈沖信號的檢測判決，具體包括如下步驟：

步驟7-1：根據已知的信號周期T₁和脈寬τ₁，按照相同的采樣頻率，計算信號周期T₁和脈寬τ₁所對應的采樣點數：

L₁＝round(τ₁·f_s)

L₂＝round(T₁·f_s)

L′＝N·L₂

其中，N為子脈沖個數，L′是離散序列長度，L₁是對脈寬采樣得到的采樣點數，L₂是對周期采樣得到的采樣點數，L₁、L₂和L′均為大于0的整數；

步驟7-2：定義理想周期矩形信號s(n)，并計算其離散傅里葉變換S_c(k)，和歸一化幅度譜S(k)，計算公式如下：

其中，m為子脈沖序號；

步驟7-3：計算信號包絡譜和理想矩形信號頻譜的匹配度α，匹配度取值范圍為α∈[0,1]，計算公式如下：

W_L為包絡譜第二過零點的離散頻率索引：

W_L＝round((2/τ₁)/Δf)+1

步驟7-4：判斷匹配度α≥α₀是否成立，成立，則判為多脈沖信號；否則，不是多脈沖信號，其中，α₀為匹配度判決門限。

2.根據權利要求1所述的一種基于多脈沖包絡譜匹配的脈沖信號檢測方法，其特征在于，步驟(1)中，采用如下方法獲取處理的脈沖信號采樣數據序列：從傳感器接收L個采樣點的實時采集數據作為待處理的數據序列x(n)；或從存儲器中提取包含整個多脈沖信號的L個采樣點數據作為待處理的數據序列x(n)，已知采樣頻率f_s。