[發明專利]基于時域無監督聚類的多徑干擾識別方法

在審

• 申請號: 202011259636.X
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112379339A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 陳彥;張東恒;張冬;孫啟彬;吳曼青
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫蕾

1.一種基于時域無監督聚類的多徑干擾識別方法，包括：

操作S1：將發射接收機采集的原始信號轉換為原始空域信號；

操作S2：通過對所述空域信號做前后幀差分處理，實現靜止物體信號的消除和目標信號的增強，得到空域差分信號；

操作S3：通過目標檢測器對空域差分信號進行檢測，得到檢測點集合；

操作S4：在所述原始空域信號中對操作S3所得到的檢測點集合的時域信號進行提取，得到檢測點集合時域信號；

操作S5：根據時間相關性對檢測點集合時域信號進行無監督聚類后生成多類信號點；以及

操作S6：將操作S5中每一類信號點進行區分，實現對目標位置的確定和多徑干擾的識別。

2.根據權利要求1所述的基于時域無監督聚類的多徑干擾識別方法，采集時，通過發射射頻鏈路饋入天線發射，經探測空間反射后被接收天線接收，接收信號通過接收射頻鏈路混頻放大后得到原始信號。

3.根據權利要求1所述的基于時域無監督聚類的多徑干擾識別方法，操作S2中，選取時間窗，對操作S1得到的空域信號做前后幀差分，實現靜止物體信號的消除和目標信號的增強，得到空域差分信號如下式所示：

其中，表示t_i時刻不同波達方向和傳播時間上的信號，W是前后幀差分的時間窗長度。

4.根據權利要求1所述的基于時域無監督聚類的多徑干擾識別方法，操作S3中，采用目標檢測器對空域差分信號進行檢測，得到所有存在信號的檢測點集合；所述所有存在信號的檢測點包括目標信號的檢測點和操作S2中未能消除的多徑干擾信號的檢測點。

5.根據權利要求1所述的基于時域無監督聚類的多徑干擾識別方法，操作S4中，回到原始空域信號所述檢測點集合的時域信號進行提取，得到一系列檢測點時域信號作為檢測點集合時域信號。

6.根據權利要求1所述的基于時域無監督聚類的多徑干擾識別方法，操作S5中，所采用的無監督聚類準則包括互相關系數或歐氏距中至少一種。

7.根據權利要求1所述的基于時域無監督聚類的多徑干擾識別方法，操作S6中，將操作S5中每一類信號點中傳播時間最小的信號點標記為目標信號，其他標記為多徑干擾。

8.根據權利要求1所述的基于時域無監督聚類的多徑干擾識別方法，若發射接收機系統具有M(M≥1)個天線和K(K≥1)個步進頻點，則t時刻第m個天線和第k個頻點上的原始接收信號可表示為：

其中，L是信號多徑傳播的路徑總數，l是信號多徑傳播的路徑編號，h是信號傳播的衰減系數，e是自然常數，j是虛數單位，θ是信號的波達方向，τ是信號的傳播時間，f是信號的頻率，d是天線間距，c是電磁波的傳播速度。

9.根據權利要求8所述的基于時域無監督聚類的多徑干擾識別方法，t時刻所有天線和頻點上的信號可表示為：

s_t＝[s_1，1(t)，s_2，1(t)，...，s_M，1(t)，...，s_M，K(t)]^T；

其中上標T表示轉置，根據上式，所有時刻天線和頻點上的原始信號可表示為：

其中下標N表示信號的時間長度，通過下式將信號轉換到空域，得到原始空域信號Y：

Y＝A^HS；

其中，H表示共軛轉置，A為導向矩陣，A的表達式為：

Φ(θ，τ)＝[Φ_1，1(θ，τ)，...，Φ_M，1(θ，τ)，...，Φ_M，K(θ，τ)]^T；

其中，Φ(θ，τ)表示導向矢量，g_A是信號的波達方向、g_D為傳播時間點數。