用于检测至少一个宽带干扰的方法和检测系统技术方案

描述了一种用于检测宽带干扰的方法，其中，借助于光谱图确定传入信号的时频区域。使用光谱峰度使得针对传入信号的每个频率槽计算光谱峰度值。执行时域分析以便识别先前已经通过光谱峰度调查的显著频率槽的显著点。评估显著点以便确定这些显著点是否对应于至少一个宽带干扰。

Methods and detection systems for detecting at least one wideband interference

A method for detecting wideband interference is described, in which the time-frequency region of the incoming signal is determined by means of a spectrogram. The spectral kurtosis is used to calculate the spectral kurtosis value for each frequency slot of the incoming signal. The time domain analysis is performed to identify the significant points of the significant frequency slot that has previously been investigated by spectral kurtosis. A significant point is evaluated to determine whether these significant points correspond to at least one wideband interference.

【技术实现步骤摘要】
用于检测至少一个宽带干扰的方法和检测系统
本专利技术涉及用于在时频区域中检测至少一个宽带干扰的方法以及检测系统。
技术介绍
通常，如雷达信号的宽带干扰可以发射覆盖至少部分地要被分析的频率范围的宽带调频信号。因此，宽带干扰可以扰乱要被分析的其他更多的窄带信号的检测使得这些信号不能够被自动评估。例如，宽带扰乱信号，也被称为啁啾，被科学家用于调查电离层。啁啾信号关于它们的频率的时间依赖性可以是线性的或非线性的。特定的啁啾信号也称为瞬变。在分析时频区域或时频平面中的其他信号之前，必须通过在检测到的信号的时频区域中标记对应于啁啾信号的相关点来确定干扰的位置。通常，在这样的时频区域中，通过人眼能够区分对应于宽带干扰的信号点。然而，不能够用最小的努力以简单且自动的方式对各种时频点进行自动检测和分离，特别是处理能力可能过高地增长。然而，已知不同的方法和技术在一定程度上支持在时频区域中识别宽带干扰的过程。首先，必须确定包含所有类型信号的显著点(significantpoint)。一种技术涉及通过使用针对能量的阈值来确定显著点。因此，超过能量的预定阈值的点被用于进一步处理。然而，将不会处理要被分析的低能量信号。另一种技术涉及统计度量、光谱峰度，其中，确定时频区域中的完整的显著频率槽，而不是显著时频点。通常，光谱峰度是用于识别短时间内在特定频率槽中出现的信号的统计度量。信号在专用频率槽中出现得越短，通过使用光谱峰度能够越好地检测到该信号。已知啁啾信号在很短的时间内出现。因此，光谱峰度适合于检测包括啁啾信号的显著频率槽。然而，不能够通过光谱峰度限制频率槽内的信号的时间位置或将啁啾信号与其他时间短信号区分。在已经识别了显著点或显著频率槽之后，必须分析这些点或槽以将啁啾与其他信号区分。为此，已知不同的技术。例如，Radon变换被用于识别显著点内的啁啾信号，其中，Radon变换是数学积分变换。然而，Radon变换是计算密集型的并且只适用于线性啁啾信号。此外，如Sobel滤波的图像处理算法也可以识别显著点内的啁啾信号。然而，它们仅在啁啾的时频斜率能够事先被估计时适用。否则，滤波器抽头长度并且因此计算复杂度过高地增长。此外，它们也仅适用于线性信号。此外，已知将在时率区域中的显著点组合到所谓的集群区域的集群算法。然而，这些算法不能将属于啁啾信号的显著点与其他信号的相邻显著点分离。上述技术和方法仅被用于支持区分过程。然而，由于其计算复杂度或由于结果的缺点，它们不适用于全自动化检测系统。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于检测至少一个宽带干扰的方法，其具有以下步骤：-借助于传入信号的光谱图确定传入信号的时频区域，-使用光谱峰度使得针对传入信号的每个频率槽计算光谱峰度值，-执行时域分析以便识别先前已经通过光谱峰度调查的显著频率槽的显著点，以及-评估显著点以便确定这些显著点是否对应于至少一个宽带干扰。本专利技术还提供了一种检测系统，其中，该检测系统被配置为使得能够执行如上所述的方法。本专利技术基于如下发现：定义规则使得检测系统能够处理上述几个步骤以便检测至少一个宽带干扰信号而不管其特征如何。之后，能够抑制信号使得能够自动评估获得的光谱。因此，能够检测并抑制宽带干扰的线性宽带信号和非线性宽带信号。通常，该方法基于啁啾信号仅在特定频率槽中短时间出现的知识。包括啁啾信号的频率槽的光谱峰度值是可识别的，因为啁啾信号由于其时变频率仅在专用频率槽中短时间内出现。因此，光谱峰度能够被用于标记和识别例如能够通过傅里叶变换收集的时频区域中的显著频率槽。在光谱峰度期间，通过调查所计算的光谱峰度值来确定显著频率槽。因此，识别出可能包括在时频区域或否则时频平面中的至少一个可能的宽带干扰的信号点的显著频率槽。除了光谱峰度之外，然后执行时域分析使得在每个显著频率槽中的显著点被标记或否则切出以用于进一步处理。在第一种方法中，披露的显著点被认为是啁啾信号的一部分。因此，每个频率槽中的其他信号或否则信号点不被抑制，因为仅通过执行时域分析来识别显著点。事实上，被认为与宽带干扰相关的显著点被识别并切出或否则从所有接收到的信号点中选择使得仅这些显著点被用于进一步处理，特别是识别啁啾信号。因此，确保频率槽中的其他信号之后能够被分析。例如，仅分析先前已经被识别为显著的那些频率槽。根据一方面，在评估步骤期间和/或之后去除不符合针对宽带干扰的预定标准的显著点，特别地其中，尤其使用了恒定误警率(CFAR)算法。改进评估过程，因为在评估期间仅使用信号点，其可以是啁啾信号的信号点。因此，至少一个啁啾信号的确定被改进。根据另一方面，在评估步骤期间的拟合过程中针对显著点确定至少一个拟合函数以便确定干扰信号是线性啁啾信号、非线性啁啾信号或有用信号的随机部分。对应于啁啾信号的信号点在时频区域中遵循特定函数。因此，执行拟合过程披露显著点中的哪些属于啁啾信号以及哪些是有用信号的(随机)部分。有用信号的部分也可能是感兴趣的。特别地，拟合过程是两步骤过程，其中，拟合函数被拟合至少两次。这改进拟合过程的可靠性。此外，能够确定分离的显著点相对于第一拟合函数的偏差。具有小偏差的信号点能够被认为属于啁啾信号。根据另一方面，确定具有最小偏差的预定义数量的显著点，特别是显著点的80％。这些显著点被认为属于啁啾信号，因为它们是能够通过最合适的曲线来近似的显著点。其他百分比引用也是合适的。百分比引用可以由制造商设置。特别地，百分比引用被设置使得用户不能改变其值。备选地，百分比引用由制造商预设，但是在用户交互时可以由用户改变它。特别地，再次利用第二拟合函数拟合具有相对于第一拟合函数的最小偏差的显著点。由于具有最小偏差的点是啁啾信号的最有希望的候选者，对它们再次拟合以便获得针对啁啾信号的最合适的拟合函数。此外，可以确定所有显著点相对于第二拟合函数的偏差。在第二拟合之后，所有显著点相对于第二拟合函数的偏差被确定，特别是不用于确定第二拟合函数的那些。因此，确定具有相对于第二拟合函数的最小偏差的预定义数量的显著点的偏差以及其他。可以去除具有高于预设值的相对于拟合函数的偏差的这些显著点。能够在第一拟合过程和/或第二拟合过程之后应用预设值。因此，确定显著点相对于第一拟合函数和/或第二拟合函数的偏差，其中，不同的预设值可以被用于第一拟合函数和第二拟合函数。因此，去除具有高于预设值的与拟合函数的偏差的显著点，因为这些点被认为是有用信号的部分。这些去除的显著点不再被用于进一步处理。通常，该步骤仅在第二拟合过程之后执行。特别地，二次函数被用作拟合函数。通常，啁啾信号能够由二次函数来描述。因此，这些函数被用于确定显著点是否属于至少一个啁啾信号。通常，合适的函数被用作拟合函数。因此，指数函数、自然指数函数和/或多项式函数也可以用作拟合函数。根据另一方面，针对显著点的阈值数是预定的，其中，如果未达到该阈值数，则去除所有显著点。在评估期间的任何处理步骤处没有达到显著点的阈值数时，停止对啁啾信号点的检测。因此，确保不迫使拟合函数在接收到的信号点上匹配。其是在这些步骤中的任何期间没有超过阈值数时不提供啁啾信号的指示。例如，许多显著点的偏差高于预设值。此外，在评估步骤之后仍然剩下的显著点可以被认为属于干扰，其中，这些显著点被随机噪声替代。所有剩下的显著点被认为属于啁啾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测至少一个宽带干扰的方法，具有以下步骤：a)借助于传入信号的光谱图确定传入信号的时频区域，b)使用光谱峰度以便针对所述传入信号的每个频率槽计算光谱峰度值，c)执行时域分析以便识别先前已经通过光谱峰度调查的显著频率槽的显著点，以及d)评估所述显著点以便确定这些显著点是否对应于至少一个宽带干扰。

【技术特征摘要】
2016.10.07 EP 16192943.51.一种用于检测至少一个宽带干扰的方法，具有以下步骤：a)借助于传入信号的光谱图确定传入信号的时频区域，b)使用光谱峰度以便针对所述传入信号的每个频率槽计算光谱峰度值，c)执行时域分析以便识别先前已经通过光谱峰度调查的显著频率槽的显著点，以及d)评估所述显著点以便确定这些显著点是否对应于至少一个宽带干扰。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述评估步骤期间和/或之后，去除不符合针对宽带干扰的预定标准的显著点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述评估步骤期间的拟合过程中针对所述显著点确定至少一个拟合函数以便确定所述干扰信号是线性啁啾信号、非线性啁啾信号或有用信号的随机部分。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述拟合过程是两步骤过程，其中，拟合函数被拟合至少两次。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述显著点相对于所述第一拟合函数的偏差。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定具有最小偏差的预定义数量的显著点。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔丽克·布尔，彼得·沙尔，鲍里斯·久拉，
申请(专利权)人：罗德施瓦兹两合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE