[發(fā)明專利]差異性信噪比條件下的雷達(dá)輻射源個體識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010494523.1
• 申請日: 2020-06-03
• 公開（公告）號: CN111680737B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武斌;武佳玥;李鵬;王釗;殷雪鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06F18/2411
• 分類號: G06F18/2411;G01S7/02
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;黎漢華

1.一種差異性信噪比條件下的雷達(dá)輻射源個體識別方法，其特征在于，包括如下：

1)用MATLAB軟件仿真生成雷達(dá)信號的數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集信號包括不同脈沖寬度、不同帶寬、不同載波頻率、不同相噪系數(shù)、不同濾波器的采樣頻率和截止頻率的九種信號，其中每種信號從10dB到20dB每隔1dB信噪比生成1000個樣本；

2)對數(shù)據(jù)集信號進(jìn)行特征提取：

2a)將1)產(chǎn)生數(shù)據(jù)集的各種信號先以序列的形式輸出，并對該信號序列做Morlet小波變換、雙譜估計(jì)、頻域小波變換，得到信號包絡(luò)、信號雙譜、信號頻譜，提取包絡(luò)的上升沿時間、脈寬、頂降、雙譜的波形熵、能量熵、奇異值熵、頻譜的高頻分量和低頻分量的能量分布熵，組成信號的八維特征向量集合；

2b)對2a)得到的八維特征向量集合標(biāo)注信號所屬的類別，得到帶有類別的八維特征向量，從每類信號中隨機(jī)抽出700個樣本作為訓(xùn)練樣本，300個樣本作為測試樣本；

3)對支持向量機(jī)算法進(jìn)行權(quán)值賦重的優(yōu)化：

3a)對于2b)得到的帶有類別的八維特征向量，通過改變雷達(dá)輻射源信號的信噪比條件，分別識別與之不同信噪比下每一個特征信號的正確識別結(jié)果，從而計(jì)算得到不同信噪比的差異信噪比條件下輻射源單一特征識別結(jié)果，對該結(jié)果進(jìn)行均值計(jì)算，并按照均值識別結(jié)果的比例對信號特征進(jìn)行特征權(quán)值賦重，得到優(yōu)化賦權(quán)的八維特征向量，從中隨機(jī)抽出700個樣本作為優(yōu)化訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，300個樣本作為優(yōu)化測試數(shù)據(jù)集；

3b)根據(jù)3a)得到的八維特征向量，對支持向量機(jī)分類器設(shè)置參數(shù)，即設(shè)置分類類別為9類，核函數(shù)為線性核函數(shù)，懲罰因子為1.0，隨機(jī)數(shù)據(jù)混洗時使用的偽隨機(jī)數(shù)生成器的種子random_state為10；

4)將3a)得到的優(yōu)化訓(xùn)練數(shù)據(jù)集輸入至3b)設(shè)置好的支持向量機(jī)分類器中，計(jì)算每個數(shù)據(jù)到支持向量機(jī)超平面的距離，作為函數(shù)間隔，計(jì)算使函數(shù)間隔最大化的分類超平面，得到訓(xùn)練好的支持向量機(jī)分類器模型；

5)在3a)的優(yōu)化測試數(shù)據(jù)集中選擇與訓(xùn)練數(shù)據(jù)集信噪比差值為1dB、2dB、3dB的測試數(shù)據(jù)集，并輸入到訓(xùn)練好的支持向量機(jī)分類器中，輸出差異性信噪比條件下測試數(shù)據(jù)集的分類結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，1)中九種不同的雷達(dá)輻射源信號，其共有三種輻射源，這三種輻射源的脈沖寬度依次為2us、1.5us、3us，帶寬依次為30MHz、20MHz、40MHz，載波頻率依次為10GHz、8GHz、12GHz；

每一種雷達(dá)輻射源類型有三種相噪?yún)?shù)，相噪系數(shù)依次為1、0.5、1，濾波器的值載波頻率依次為20MHZ、30MHZ、30MHZ，截止頻率依次為200Hz、150Hz、200Hz。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于2a)中信號的小波變換，表示如下：

式中，WT_ζx(α,β)表示原始信號x(t)經(jīng)過小波變換得到的信號，t表示時間，x(t)表示原始信號，參數(shù)α和β分別是展縮因子和平移因子，其中α≠0，ζ^*()表示對Morlet小波函數(shù)求其共軛函數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于2a)中的雙譜估計(jì)，表示如下：

式中，ψ_x(ω₁,ω₂)表示信號x(t)經(jīng)過變換得到的雙譜估計(jì)，ω₁和ω₂表示雙譜的不同頻率，j表示虛數(shù)單位，c_3x()表示信號x(t)的三階累積量，W()表示加窗函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于2a)中雙譜的熵值計(jì)算，如下：

式中，E_b表示雙譜的波形熵，r_i表示圍線積分的特征序列，L表示圍線積分積分路徑；E_n表示雙譜的能量熵，a()表示雙譜估計(jì)矩陣；E_sv表示雙譜的奇異值熵，s_j表示分解得到的奇異值，N表示過程中得到的奇異值的總個數(shù)。