一种单通道雷达信号分选方法技术

本发明专利技术涉及一种单通道雷达信号分选方法，包括：1)选定某段长度为N的到达时间序列构成原始脉冲到达时间序列集合；2)对原始脉冲到达时间序列进行多维差分处理；3)对每个到达时间差分后的时间间隔进行分组处理，并进行统计计数；4)根据每一组所包括的到达时间差分后的时间间隔的统计计数结果绘制PRI聚类统计直方图，然后将PRI聚类统计直方图与检测门限相比较，得出可能的PRI估计值；5)对可能的PRI估计值进行剔除谐波分量处理得到符合条件的PRI估计值；6)根据符合条件PRI估计值从原始脉冲到达时间序列中依次取出其对应的到达时间序列，将同一PRI估计值取出的到达时间分别依次按时间顺序组成一个序列，完成信号分选。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号处理
，特别是关于一种单通道雷达信号分选方法。
技术介绍
雷达信号分选是一种通过接收雷达辐射源自身辐射的信号，利用一定的方法来完成信号分选的技术。雷达信号分选是雷达信号分析和识别的基础，只有分选出各个不同雷达的脉冲序列后，才能对不同的雷达进行准确的识别和参数估计，从而判断雷达的类型以及威胁属性。雷达信号分选是雷达对抗领域的一个重要方面，尤其是在复杂电磁环境下的未知雷达信号分选技术，由于其具有较强的应用性，较好的隐蔽性，所以近些年受到了各国的重视。传统的雷达信号分选方法是利用卫星平台接收雷达辐射源脉冲信号，然后通过估计测算得到雷达脉冲的到达时间(TOA)，利用TOA序列通过累积差值直方图完成信号分选。由于卫星位置的移动，导致雷达信号的脉冲重复频率会产生一定的变化，同时有些雷达脉冲也会有意添加一定范围的抖动，还有的雷达采用参差脉冲重复间隔方式，这些都会导致传统雷达分选方法的失效。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种能够采用单通道结构完成雷达信号的准确分选的单通道雷达信号分选方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种单通道雷达信号分选方法，其特征在于，包括以下步骤：1)基于卫星平台，利用单副天线和单个接收机通道接收地面雷达辐射源的脉冲信号，通过对脉冲信号到达时间的估计测量得到到达时间序列，然后选定某段长度为N的到达时间序列构成原始脉冲到达时间序列集合；2)对原始脉冲到达时间序列进行多维差分处理，即将原始脉冲到达时间序列集合中的每一个到达时间与其后到达的每一个到达时间依次进行差分处理；3)对每个到达时间差分后的时间间隔进行分组处理，并对每一组所包括的到达时间差分后的时间间隔进行统计计数；4)根据每一组所包括的到达时间差分后的时间间隔的统计计数结果绘制PRI聚类统计直方图，然后将PRI聚类统计直方图与检测门限相比较，得出可能的PRI估计值；5)对可能的PRI估计值进行剔除谐波分量处理得到符合条件的PRI估计值；6)根据符合条件PRI估计值从原始脉冲到达时间序列中依次取出其对应的到达时间序列，将同一PRI估计值取出的到达时间分别依次按时间顺序组成一个序列，完成信号分选。进一步，所述步骤3)中对每个到达时间差分后的时间间隔进行分组处理，并对每一组所包括的到达时间差分后的时间间隔进行统计计数，具体过程为：将第一个到达时间差分后的时间间隔作为第一组，将第二个到达时间差分后的时间间隔与第一组到达时间差分后的时间间隔进行比较，判断第二个到达时间差分后的时间间隔是否属于第一组，如果ΔT＜th，ΔT为第二个到达时间差分后的时间间隔与第一组到达时间差分后的时间间隔的差的绝对值，th为选定的阈值，则属于第一组；否则不属于第一组，如果判断结果为不属于第一组此时将第二个到达时间差分后的时间间隔新建为第二组…依次类推，将每一到达时间差分后的时间间隔与已有的每一组的PRI序列的最后的S个数据的平均值ΔT进行比较，根据是否满足ΔT＜th，判断该时间间隔是否属于已有的某一组，直到找到一个合适的组别为止，如果不能找到，则将该到达时间差分后的时间间隔建立新的PRI组别，直到所有的到达时间差分后的时间间隔均完成分组为止。进一步，所述步骤6)根据符合条件PRI估计值从原始脉冲到达时间序列中依次取出其对应的到达时间序列，将同一PRI估计值取出的到达时间分别依次按时间顺序组成一个序列，完成信号分选，具体过程为：遍历原始脉冲到达时间序列，将所有符合第一个PRI估计值的到达时间取出，然后将取出的到达时间构成一个序列，并将已取出的到达时间在原始到达时间序列中删除，完成第一个信号分选…依次类推，对原始到达时间序列中的所有到达时间均进行分选，获得每个符合条件的PRI估计值对应的到达时间序列集合，完成PRI分选。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术对每个到达时间差分后的时间间隔进行分组处理，并对每一组所包括的到达时间差分后的时间间隔进行统计计数；根据统计计数结果绘制PRI聚类统计直方图与检测门限相比较，得出可能的PRI估计值；对可能的PRI估计值进行剔除谐波分量处理得到符合条件的PRI估计值；根据符合条件PRI估计值从原始脉冲到达时间序列中完成信号分选，分选精度高。2、本专利技术在聚类统计过程中采用跟踪自适应过程，以适应PRI的抖动，跟踪PRI随时间的变化，更好的增强算法的适用性。3、本专利技术由于在低复杂度方面仅采用一副单通道宽波束天线实现了星-地处理的合理分配、时间同步精度要求仅为秒级，在低成本方面采用普通性能器件，价格较为便宜。本专利技术可以能够适应固定PRI、参差PRI和PRI呈周期变化的雷达脉冲信号，适用范围广。附图说明图1是本专利技术单通道雷达信号分选方法流程示意图；图2是本专利技术三个固定重复周期的雷达信号脉冲到达时间；图3是本专利技术实施方式中到达时间序列差分处理示意图；图4是本专利技术实施方式中PRI聚类直方图与估计结果示意图，横坐标为PRI估计值，单位为us，纵坐标为时间间隔统计个数；图5为本专利技术是实施例结果示意图。具体实施方式以下结合附图来对本专利技术进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本专利技术，它们不应该理解成对本专利技术的限制。如图1所示，本专利技术提供的单通道雷达信号分选方法，包括以下步骤：1、基于卫星平台，利用单副天线和单个接收机通道接收地面雷达辐射源的脉冲信号，通过对脉冲信号到达时间的估计测量得到TOA(到达时间)序列，然后选定某段长度为N的TOA序列构成原始脉冲到达时间序列集合，如图2所示。2、对原始脉冲到达时间序列进行多维差分处理，也就是将原始脉冲到达时间序列集合中的每一个到达时间与其后到达的每一个到达时间依次进行差分处理，如图3所示，以原始脉冲到达时间序列集合中的第一个到达时间为例对差分结果进行说明：PRI12＝T1-T2,PRI13＝T1-T3,PRI14＝T1-T4,...,PRI1N＝T1-TN。式中，Ti表示第i个到达时间，PRI表示时间间隔。3、对每个到达时间差分后的时间间隔进行分组处理，并对每一组所包括的到达时间差分后的时间间隔进行统计计数，在聚类统计过程中采用了跟踪自适应过程，以适应PRI的抖动，跟踪PRI随时间的变化，更好的增强算法的适用性，具体处理过程为：将第一个到达时间差分后的时间间隔作为第一组，将第二个到达时间差分后的时间间隔与第一组到达时间差分后的时间间隔进行比较，判断第二个到达时间差分后的时间间隔是否本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单通道雷达信号分选方法，其特征在于，包括以下步骤：1)基于卫星平台，利用单副天线和单个接收机通道接收地面雷达辐射源的脉冲信号，通过对脉冲信号到达时间的估计测量得到到达时间序列，然后选定某段长度为N的到达时间序列构成原始脉冲到达时间序列集合；2)对原始脉冲到达时间序列进行多维差分处理，即将原始脉冲到达时间序列集合中的每一个到达时间与其后到达的每一个到达时间依次进行差分处理；3)对每个到达时间差分后的时间间隔进行分组处理，并对每一组所包括的到达时间差分后的时间间隔进行统计计数；4)根据每一组所包括的到达时间差分后的时间间隔的统计计数结果绘制PRI聚类统计直方图，然后将PRI聚类统计直方图与检测门限相比较，得出可能的PRI估计值；5)对可能的PRI估计值进行剔除谐波分量处理得到符合条件的PRI估计值；6)根据符合条件PRI估计值从原始脉冲到达时间序列中依次取出其对应的到达时间序列，将同一PRI估计值取出的到达时间分别依次按时间顺序组成一个序列，完成信号分选。

【技术特征摘要】
1.一种单通道雷达信号分选方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)基于卫星平台，利用单副天线和单个接收机通道接收地面雷达辐射源的脉冲信
号，通过对脉冲信号到达时间的估计测量得到到达时间序列，然后选定某段长度为N
的到达时间序列构成原始脉冲到达时间序列集合；
2)对原始脉冲到达时间序列进行多维差分处理，即将原始脉冲到达时间序列集合
中的每一个到达时间与其后到达的每一个到达时间依次进行差分处理；
3)对每个到达时间差分后的时间间隔进行分组处理，并对每一组所包括的到达时
间差分后的时间间隔进行统计计数；
4)根据每一组所包括的到达时间差分后的时间间隔的统计计数结果绘制PRI聚类
统计直方图，然后将PRI聚类统计直方图与检测门限相比较，得出可能的PRI估计值；
5)对可能的PRI估计值进行剔除谐波分量处理得到符合条件的PRI估计值；
6)根据符合条件PRI估计值从原始脉冲到达时间序列中依次取出其对应的到达时
间序列，将同一PRI估计值取出的到达时间分别依次按时间顺序组成一个序列，完成
信号分选。
2.如权利要求1所述的一种单通道雷达信号分选方法，其特征在于，所述步骤3)
中对每个到达时间差分后的时间间隔进行分组处理，并对每一组所包括的到达时间差
分后的时间间隔进行统计计数，具体过程为：
将第一个到达时间差分后的时间间隔作为第一组，将第二个到达时间差分后的时
间间隔与第一组到达时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄振，陈曦，梁凯强，何加智，胡德秀，张尚煜，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11