一种雷达信号分选方法技术

本发明专利技术涉及一种雷达信号分选方法，包括以下步骤：对任意两个信号的s

A method of radar signal sorting

【技术实现步骤摘要】
一种雷达信号分选方法
本专利技术属于雷达信号分选领域，具体涉及一种用于将未知雷达信号脉间间隔恒参、参差和组参差三种调制模式分选的新方法。
技术介绍
随着现代科学技术的发展，高技术在军事战争中的广泛应用，对电子装备依赖程度急剧增加，电子对抗已成为影响战争胜负的关键因素，雷达在现代战争中发挥着至关重要的作用，是陆基、舰载、机载和导弹等现代武器装备上的关键设备，也使得雷达对抗技术成为国家防务发展的重中之重。雷达信号分选方法是雷达侦查装备的大脑和核心技术，是对敌方雷达进行识别、威胁评估和干扰的前提和基础，而雷达信号分选是一个NP完全问题，特别是在复杂电磁环境下，计算规模呈指数级增长。目前，雷达侦查装备中往往采用库匹配形式的雷达信号分选方法；学术文献中侧重研究长骨架周期的雷达信号分选方法；机器学习一类算法侧重雷达信号识别方面的应用；而实际在复杂的电磁环境下，信号分选会受到信号丢失、高密度、高噪声和强干扰因素的影响，这些方法很难达到准确完整的效果，已经不能满足当前雷达信号分选工作的需求。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种恒参模式雷达信号分选方法，以解决现有分选方法在信号丢失、高密度、高噪声和强干扰因素的影响，很难实现准确分选的技术难题。为实现上述目的，本专利技术具体是采用如下技术方案实现的：一种恒参模式雷达信号分选方法，包括以下步骤：步骤S1、雷达信号PRI频次计算：对任意两个信号的si和sj到达时间，按照公式(1.1)得到差值PRIij，如果PRIij满足(1.2)，就存储到脉间间隔矩阵T；PRIij＝|TOAj-TOAi|…………………………(1.1)PRI_Min≤PRIij≤PRI_Max…………………………(1.2)基于脉间间隔矩阵T，统计出每一个PRI出现的次数，对任意两个PRIi和PRIj，如果满足(1.3)条件，做归一化处理，归一PRIi，保留PRIj；PRIj-PRIi≤δ………………………………(1.3)公式(1.3)中，PRIj＞PRIi，δ为误差阈值，范围为(0.5，1.5)；遍历所有PRI，记录每个PRI的前点和后点；步骤S2、分选恒参模式雷达信号：对于S1中频次计算后的PRI，如果存在该PRI的后点和该PRI的前点相同，则进行连线查找；如信号Si能够连接为长度大于某一阈值，并且所对应的PRI不是骨架周期，提取所对应的PRI，即可找出恒参模式雷达信号。作为本专利技术的优选，步骤S1雷达信号PRI频次计算后，进行参差模式雷达信号分选：按照任意两个时间间隔a和b的前点集信息求取交集，如果交集大于阈值，认为是小骨架周期，移除小骨架PRI；之后计算时间间隔a后点集和时间间隔b前点集的交集，如果大于阈值，进行连线，认为(a,b)是参差信号的一个起始可行解，按照此方法，记录所有的起始可行解，根据起始可行解，执行递归过程，以集合的形式存储查找到的PRI和对应的信号，并返回一个包含信号数目最多的可行解。作为本专利技术的优选，步骤S2分选恒参模式雷达信号后，将查找到的恒参模式雷达信号从脉间间隔矩阵T中删除，重新统计PRI频次，根据PRI的前后点信息，形成每个PRI的前后点集，然后进行参差模式雷达信号分选：按照任意两个时间间隔a和b的前点集信息求取交集，如果交集大于阈值，认为是小骨架周期，移除小骨架PRI；之后计算时间间隔a后点集和时间间隔b前点集的交集，如果大于阈值，进行连线，认为(a,b)是参差信号的一个起始可行解，按照此方法，记录所有的起始可行解，根据起始可行解，执行递归过程，以集合的形式存储查找到的PRI和对应的信号，并返回一个包含信号数目最多的可行解。作为本专利技术的优选，步骤S2找出恒参模式雷达信号后，进行组参差模式雷达信号分选：记录步骤S2分选的每个恒参时间间隔的前点集和后点集，遍历所有恒参时间间隔，对任一恒参时间间隔a，和恒参时间间隔b，计算a的后点集和b的前点集的交集，如果大于阈值，进行连线，认为(a,b)是组参差信号的一个起始可行解，按照此方法，记录所有的起始可行解，根据起始可行解，执行递归过程，以集合的形式存储查找到的PRI和对应的信号，并返回一个包含信号数目最多的可行解。作为本专利技术的优选，步骤S2在进行连线时，从后往前，先拿出一个点，看是否能够连到其余线的后面，如果能，那么加入该线，否则成立一个新的线。本专利技术的优点及积极效果是：(1)专利技术参差信号分选时先移除小骨架周期，避免在迭代查找参差信号的过程中，由小骨架周期导致的计算量急剧增长的问题；然后在通过计算起始可行解找出参差模式雷达信号；最后参照上述两种分选方式完成对组参差信号的分选，分选速度快、准确性高。(2)本专利技术提供的分选方法在有误差和信号缺失15％时仍然能够成功分离恒参、参差、组参差信号，对恒参信号分选准确率高达91.3％，运行时间58.3ms，对参差信号分选的准确率为74.2％，运行时间45.1ms，对组参差信号分选的准确率为82.6％，运行时间54.4ms，具有高效性和实时性；有效解决传统信号分选方法在面对高误差、信号缺失和高噪声等情况，处理能力明显不足，无法有效的分选雷达信号的技术难题。附图说明通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本专利技术的更全面理解，本专利技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：图1是整个分选方法的流程图；图2是100组随机实验恒参信号分选结果图；图3是100组随机实验参差信号分选结果图；图4是100组随机实验组参差信号分选结果图；图5是脉间间隔矩阵；图6是恒参调制模式序列特征；图7是参差调制模式序列特征；图8是组参差调制模式序列特征。具体实施方式在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。实施例1恒参模式雷达信号分选参阅图1，一种恒参模式雷达信号分选方法，包括以下步骤：步骤S1、雷达信号PRI频次计算S1.1、统计PRI：输入信号为任意一个包含n个信号的时间序列S＝{s1,s2,...,sn}，已知任意信号sn的抵达时间TOAn，对任意两个信号的si和sj到达时间，按照公式(1.1)得到差值PRIij，PRIij的高阶差分可以构成一个n*n的脉间间隔矩阵T；如果PRIij满足(1.2)，就存储到脉冲间隔矩阵T，同时统计每个PRI出现的次数；所述脉间间隔矩阵T如图5所示，该矩阵是一个下三角矩阵。PRIij＝|TOAj-TOAi|…………………………(1.1)PRI_Min≤PRIij≤PRI_Max…………………………(1.2)公式(1.2)中，PRI_Min为20ms，PRI_Max为2500s。S1.2、PRI归一化处理：将步骤S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雷达信号分选方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1、雷达信号PRI频次计算：对任意两个信号的s

【技术特征摘要】
1.一种雷达信号分选方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、雷达信号PRI频次计算：对任意两个信号的si和sj到达时间，按照公式(1.1)得到差值PRIij，如果PRIij满足(1.2)，就存储到脉间间隔矩阵T；
PRIij＝|TOAj-TOAi|…………………………(1.1)
PRI_Min≤PRIij≤PRI_Max…………………………(1.2)
基于脉间间隔矩阵T，统计出每一个PRI出现的次数，对任意两个PRIi和PRIj，如果满足(1.3)条件，做归一化处理，归一PRIi，保留PRIj；
PRIj-PRIi≤δ………………………………(1.3)
公式(1.3)中，PRIj＞PRIi，δ为误差阈值，范围为(0.5，1.5)；
遍历所有PRI，记录每个PRI的前后点信息；
步骤S2、分选恒参模式雷达信号：对于S1中频次计算后的PRI，如果存在该PRI的后点和该PRI的前点相同，则进行连线查找；如信号Si能够连接为长度大于某一阈值，并且所对应的PRI不是骨架周期，提取所对应的PRI，即可找出恒参模式雷达信号。


2.根据权利要求1所述的一种雷达信号分选方法，其特征在于，步骤S1雷达信号PRI频次计算后，进行参差模式雷达信号分选：按照任意两个时间间隔a和b的前点集信息求取交集，如果交集大于阈值，认为是小骨架周期，移除小骨架PRI；之后计算时间间隔a后点集和时间间隔b前点集的交集，如果大于阈值，进行连线，认为(a,b)是参差信号的一个起始可行解，按照此方法，记录所有的起始可行解，根据起始可行解，执行递归过程，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：周柚，周栩，王明玉，孙铭蔚，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22