一种雷达信号脉内调制识别方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种雷达信号脉内调制识别方法及系统，属于电子对抗技术领域，包括：获取雷达信号的3dB带宽；响应于检测到3dB带宽大于预设带宽阈值，将雷达信号输入预建立的调频信号识别模型，输出调频信号类型，所述调频信号类型为脉内调制识别结果；响应于检测到3dB带宽不大于预设带宽阈值，将雷达信号输入预建立的调相信号识别模型，输出调相信号类型，所述调相信号类型为脉内调制识别结果；对常用的LPI雷达信号提供了一种系统性的脉内调制识别方法，提高识别精确度。提高识别精确度。提高识别精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达信号脉内调制识别方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种雷达信号脉内调制识别方法及系统，属于电子对抗


技术介绍

[0002]目前，宽频带和复杂波形体制的雷达在军事领域中得到了广泛的应用，传统的基于信号载频、脉宽、到达方向、到达角度、信号幅度五参数识别方法，已很难对其进行有效的识别；为了更加有效的检测雷达信号，对雷达信号进行脉内特征的识别已经成为一项紧迫而严峻的任务，脉内特征分析的主要目的是实现不同脉内调制类型信号的自动区分与识别，并检测出相应的脉内调制参数(起始频率、结束频率、调频斜率、码元个数、码元宽度、码元序列等)；通过脉内调制特征分析，不仅有利于更全面地描述雷达信号，提高信号分选与识别的准确率，而且能够了解对方雷达的用途与性能，还可以向我方干扰机提供更准确的敌方雷达参数，从而提高对敌干扰的效果；对于电子战应用来说，要求雷达侦察设备具有实时的脉内分析能力已成为一种必然趋势。
[0003]采用脉内频率调制和相位调制的主要信号形式是脉冲压缩信号大时宽带宽信号；常见的LPI雷达信号有线性调频(LFM)、非线性调频(NLFM)、二相编码(BPSK)、四相编码(QPSK)、频率编码(FSK)等；在实际系统中，人们研究不同雷达辐射源信号的脉内调制特征，并提出了多种脉内调制特征的识别方法，但这些方法都只适用于少数二、三种信号、没有充分考虑系统性和实时性的识别问题，如何确保实时性和复杂环境下调制特征识别的可靠性，这是非常困难的任务；因此亟须一种实时性好可靠性高系统性高的调制特征识别方法。
专利
技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种雷达信号脉内调制识别方法及系统，对常用的LPI雷达信号提供了一种系统性的脉内调制识别方法，提高识别精确度。
[0005]为实现以上目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种雷达信号脉内调制识别方法，包括：
[0007]获取雷达信号的3dB带宽；
[0008]响应于检测到3dB带宽大于预设带宽阈值，将雷达信号输入预建立的调频信号识别模型，输出调频信号类型，所述调频信号类型为脉内调制识别结果；
[0009]响应于检测到3dB带宽不大于预设带宽阈值，将雷达信号输入预建立的调相信号识别模型，输出调相信号类型，所述调相信号类型为脉内调制识别结果。
[0010]结合第一方面，进一步的，所述雷达信号的3dB带宽通过以下方法得到：
[0011]超过半功率点的最大频点减去最小频点得到的信号带宽为3dB带宽。
[0012]结合第一方面，进一步的，将雷达信号输入预建立的调频信号识别模型，输出调频信号类型：
[0013]获取雷达信号的有效带宽，将3dB带宽除以有效带宽得到带宽比值；
[0014]响应于检测到带宽比值大于预设比值阈值，输出调频信号类型为FSK信号；
[0015]响应于检测到带宽比值不大于预设比值阈值，对雷达信号进行短时傅里叶变换，搜索短时傅里叶变换中的最大值得到时频脊线，根据时频脊线计算频率变化率，若频率变化率小于预设变化率阈值，输出调频信号类型为LFM信号，否则输出调频信号类型为NLFM信号。
[0016]结合第一方面，进一步的，所述有效带宽为雷达信号一个波束内超过半功率点的信号带宽。
[0017]结合第一方面，进一步的，所述短时傅里叶变换计算公式如下：
[0018][0019]其中，s(τ)为输入的雷达信号，h
*
(τ
‑
t)为分析窗函数取共轭。
[0020]结合第一方面，进一步的，根据时频脊线计算频率变化率：
[0021]对时频脊线进行二次多项式曲线拟合，利用时频脊线线性插值后的起始时刻、中间时刻及末端时刻这三点将整段雷达信号分为两段，起始时刻至中间时刻为前一段，中间时刻至末端时刻为后一段，分别计算前一段和后一段的频率变化率并做差值，得到最终的频率变化率。
[0022]结合第一方面，进一步的，将雷达信号输入预建立的调相信号识别模型，输出调相信号类型：
[0023]获取雷达信号经傅里叶变换后的谱峰个数，对雷达信号进行离散Haar小波变换得到离散Haar小波变换峰值；
[0024]响应于检测到谱峰个数小于等于3且离散Haar小波变换峰值小于预设峰值阈值，输出调相信号类型为点频信号；
[0025]响应于检测到谱峰个数小于等于3和离散Haar小波变换峰值小于预设峰值阈值中任一条件不满足，将雷达信号平方后进行傅里叶变换，获取平方后的谱峰个数，若平方后的谱峰个数小于等于2，输出调相信号类型为BPSK信号，否则将雷达信号四次方后进行傅里叶变换，获取四次方后的谱峰个数，若四次方后的谱峰个数小于等于2，输出调相信号类型为QPSK信号，否则输出调相信号类型为其他信号。
[0026]结合第一方面，进一步的，所述离散Haar小波变换的计算公式如下：
[0027][0028]其中，α是离散Haar小波变换尺度，n是数据长度，s(k)是原始时域数据。
[0029]结合第一方面，进一步的，所述预设峰值阈值的计算公式为：α是离散Haar小波变换尺度。
[0030]第二方面，本专利技术还提供了一种雷达信号脉内调制识别系统，包括：
[0031]带宽获取模块：用于获取雷达信号的3dB带宽；
[0032]调频信号识别模块：用于响应于检测到3dB带宽大于预设带宽阈值，将雷达信号输入预建立的调频信号识别模型，输出调频信号类型，所述调频信号类型为脉内调制识别结果；
[0033]调相信号识别模块：用于响应于检测到3dB带宽不大于预设带宽阈值，将雷达信号输入预建立的调相信号识别模型，输出调相信号类型，所述调相信号类型为脉内调制识别结果。
[0034]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0035]本专利技术提供的一种雷达信号脉内调制识别方法及系统，通过对雷达信号的3dB带宽的粗识别，判断雷达信号是调频信号还是调相信号；若雷达信号是调频信号，则将雷达信号输入预建立的调频信号识别模型中进行进一步的调制特征识别，精确判断雷达信号属于哪一种调频信号；若雷达信号是调相信号，则将雷达信号输入预建立的调相信号识别模型中进行进一步的调制特征识别，精确判断雷达信号属于哪一种调相信号；综上所述，本专利技术提供的一种雷达信号脉内调制识别方法及系统，对常用的LPI雷达信号提供了一种系统性的脉内调制识别方法，提高识别精确度；
[0036]本专利技术提供的一种雷达信号脉内调制识别方法及系统，通过短时傅里叶变换，搜索短时傅里叶变换中的最大值得到时频脊线，根据时频脊线计算频率变化率，根据频率变化率对LFM信号和NLFM信号进行区分识别，提高识别精确度；
[0037]本专利技术提供的一种雷达信号脉内调制识别方法及系统，根据傅里叶变换的谱峰个数和离散Haar小波变换，对常规点频信号和其他调相信号进行可靠性识别，提高识别精确度。
附图说明
[0038]图1是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达信号脉内调制识别方法，其特征在于，包括：获取雷达信号的3dB带宽；响应于检测到3dB带宽大于预设带宽阈值，将雷达信号输入预建立的调频信号识别模型，输出调频信号类型，所述调频信号类型为脉内调制识别结果；响应于检测到3dB带宽不大于预设带宽阈值，将雷达信号输入预建立的调相信号识别模型，输出调相信号类型，所述调相信号类型为脉内调制识别结果。2.根据权利要求1所述的一种雷达信号脉内调制识别方法，其特征在于，所述雷达信号的3dB带宽通过以下方法得到：超过半功率点的最大频点减去最小频点得到的信号带宽为3dB带宽。3.根据权利要求1所述的一种雷达信号脉内调制识别方法，其特征在于，将雷达信号输入预建立的调频信号识别模型，输出调频信号类型：获取雷达信号的有效带宽，将3dB带宽除以有效带宽得到带宽比值；响应于检测到带宽比值大于预设比值阈值，输出调频信号类型为FSK信号；响应于检测到带宽比值不大于预设比值阈值，对雷达信号进行短时傅里叶变换，搜索短时傅里叶变换中的最大值得到时频脊线，根据时频脊线计算频率变化率，若频率变化率小于预设变化率阈值，输出调频信号类型为LFM信号，否则输出调频信号类型为NLFM信号。4.根据权利要求3所述的一种雷达信号脉内调制识别方法，其特征在于，所述有效带宽为雷达信号一个波束内超过半功率点的信号带宽。5.根据权利要求3所述的一种雷达信号脉内调制识别方法，其特征在于，所述短时傅里叶变换计算公式如下：其中，s(τ)为输入的雷达信号，h
*
(τ
‑
t)为分析窗函数取共轭。6.根据权利要求3所述的一种雷达信号脉内调制识别方法，其特征在于，根据时频脊线计算频率变化率：对时频脊线进行二次多项式曲线拟合，利用时频脊线线性插值后的起始时刻、中间时刻及末端时刻这三点将整段雷达信号分为两段...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟晓星，黄昌九，黄光泉，张伟科，刘杰，葛尧，李建起，金潇，
申请(专利权)人：南京长峰航天电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：