一种雷达脉冲信号跨信道合并及检测方法技术

本发明专利技术属于电子侦察技术领域，公开了一种雷达脉冲信号跨信道合并及检测方法。该方法包括如下步骤：选取待检测雷达数据作为原始采样序列；对原始采样序列进行数字信道化处理，得到D个子频带信号；将D个子频带信号分别均匀划分为多段，确定对应的噪声门限，并利用噪声门限进行检测，确定各信道内的初始检测脉冲信号；对各信道内的初始检测脉冲信号进行跨信道合并，得到合并脉冲信号；根据合并脉冲信号，确定对应的真实脉冲信号，并输出。本发明专利技术能够在低信噪比、宽带雷达脉冲信号情况下实现对雷达脉冲信号的检测，且检测精度高。

A cross channel merging and detection method for radar pulse signals

The invention belongs to the technical field of electronic reconnaissance, and discloses a radar pulse signal cross-channel combination and detection method. The method includes the following steps: selecting the radar data to be detected as the original sampling sequence; processing the original sampling sequence with Digital Channelization to get D sub-band signals; dividing the D sub-band signals into multi-bands evenly, determining the corresponding noise threshold, and using the noise threshold to detect and determine the channel within each channel. Initial detection pulse signal; the initial detection pulse signal in each channel cross-channel merge, get the merged pulse signal; according to the merged pulse signal, determine the corresponding real pulse signal, and output. The invention can realize the detection of radar pulse signal under the condition of low signal-to-noise ratio and wide-band radar pulse signal, and the detection precision is high.

【技术实现步骤摘要】
一种雷达脉冲信号跨信道合并及检测方法
本专利技术涉及电子侦察
，尤其涉及一种雷达脉冲跨信道合并及检测方法，可用于检测装置在低信噪比、宽带复杂雷达脉冲环境下对脉冲信号的完整性检测。
技术介绍
现代电子战的关键是能否准确地获取敌方的电子设备信息，即对截获到的雷达信号进行较准确的分析。目前，雷达探测目标普遍是根据脉冲信号携带的幅度、频率、脉宽、方位等参数信息进行分析，因此准确地检测到接收机接收到的脉冲信号至关重要。当信噪比较高、信号数量比较少时，可以根据信号与噪声的幅度比比值有效的检测出信号部分；但当信噪比较低、电磁环境较复杂时，信号与噪声之间的差异微弱，因此即使提高信道化接收机的信号检测的灵敏度也难以有效识别信号，反而会使信带较宽的带宽信号分布在多个信道内，导致原本的一个信号被误判断为多个分裂信号。为此，曾德国等人提出了邻信道合并的改进方法，该方法设计不同窗的低通滤波器对接收到的雷达信号进行滤波，以产生分布在不同信道内多个子频带信号，再将相邻信道内包含有信号的信道相加以重构宽带信号。该方法设计的不同窗滤波器只有在信道数足够大时才可以高保真的恢复信号，而且信号的恢复能力受滤波器设计的影响很大。然而，在实际的脉冲信号检测中往往电磁环境较复杂、信号数量较集中，不宜将信道数设置的过大，并且在低信噪比条件下该方法设计的滤波器性能也会降低，不利于信号检测。因此，在低信噪比、宽带雷达脉冲信号环境下该方法的检测性能仍然较差。此外，中国电子科技集团公司第三十八研究所提出了一种雷达脉冲跨信道融合检测方法。不同于曾德国等人所提方法，该方法不再设计不同窗滤波器，而是对所有的信号使用一组相同的滤波器。具体来说，该方法包括：第一步，数字信道化处理：对输入雷达信号x(n)使用一组性能相同的带通滤波器组，将所述输入雷达信号分割为多个子频带信号x0(m)、x1(m)、......、xD-1(m)，其中D为对输入雷达信号x(n)抽取的倍数；第二步，跨信道融合处理：去除子频带信号x0(m)、x1(m)、......、xD-1(m)的信道边界的虚假信号，剔除多余的噪声信道，根据无序的信道号对子频带信号进行融合处理，确保跨信道信号仅在单一信道有输出，在一个信道中形成完整的脉冲信号而得到信号幅度集合Sij，其中，S表示信号幅度，i表示第i路信道，1≤i≤N，j表示第j个采样点，N表示信道的路数；第三步：双门限脉冲检测处理：通过采用双门限检测算法确保检测到完整的脉冲信号。该方法虽然能够实现雷达脉冲跨信道合并及检测，但是该方法根据无序的信道号对子频带进行融合处理时，只有当前信道幅值大于相邻信道的信号幅值时，才保留当前信号幅值，否则当前信号幅值为零，这会使得同时处理多个宽带信号时容易发生信道合并错误。综上所述，现有的雷达脉冲信号跨信道合并及检测方法在低信噪比、宽带雷达脉冲信号情况下检测性能较差，因此需要一种可在低信噪比、宽带雷达脉冲信号情况下实现雷达脉冲信号的检测方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种雷达脉冲信号跨信道合并及检测方法，以至少解决现有技术在低信噪比、宽带雷达脉冲信号情况下检测性能差的问题，能够在低信噪比、宽带雷达脉冲信号情况下实现对雷达脉冲信号的检测，且检测精度高。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：提供一种雷达脉冲信号跨信道合并及检测方法，包括以下步骤：步骤1，获取雷达接收机接收到的盲采数据，从中选取待检测雷达数据，作为原始采样序列；步骤2，对所述原始采样序列进行数字信道化处理，得到D个子频带信号；且D个信道依次编号为1至D；其中，D取2的整次幂；步骤3，将D个子频带信号分别均匀划分为多段，确定各段信号对应的噪声门限，并利用所述噪声门限对各个子频带信号进行检测，确定各信道内的初始检测脉冲信号；步骤4，按顺时针方向对D个信道内的初始检测脉冲信号进行跨信道合并，再对合并得到的信号按逆时针方向进行跨信道合并，从而将属于同一脉冲信号的多个初始检测脉冲信号合并至一个信道内，得到至少一个合并脉冲信号；步骤5，根据每个所述合并脉冲信号所在的信道序号、起始点位置及结束点位置，确定所述合并脉冲信号在所述原始采样序列中的起始位置及结束位置，进而根据所述合并脉冲信号在所述原始采样序列中的起始位置及结束位置，得到真实脉冲信号，并进行输出。在本专利技术提供的雷达脉冲信号跨信道合并及检测方法中，首先从雷达接收机接收到的盲采数据中选取感兴趣雷达数据，作为原始采样序列；接着，对原始采样序列进行数字信道化处理，得到D个子频带信号，并将D个子频带信号分别均匀划分为多段，确定各段信号对应的噪声门限，利用噪声门限对各个子频带信号进行检测，确定各信道内的初始检测脉冲信号；然后，按顺时针方向对D个信道内的初始检测脉冲信号进行跨信道合并，再对合并得到的信号按逆时针方向进行跨信道合并，从而将属于同一脉冲信号的多个初始检测脉冲信号合并至一个信道内，得到至少一个合并脉冲信号；最后，根据每个合并脉冲信号所在的信道序号、起始点位置及结束点位置，确定合并脉冲信号在原始采样序列中的起始位置及结束位置，进而根据合并脉冲信号在所述原始采样序列中的起始位置及结束位置，得到真实脉冲信号，并进行输出。不同于曾德国等人提出的邻信道合并的改进方法，本专利技术方法对脉冲信号的检测不依赖于产生子频带信号中使用的滤波器，而是通过对子频带信号分段，并对每段信号设置对应的噪声门限，利用噪声门限过滤噪声得到初始脉冲信号，继而对初始脉冲信号再进行双向跨信道合并从而将属于同一脉冲信号的多个分裂信号进行合并，得到合并脉冲信号，最后将该合并脉冲信号还原至原始采样序列中，即可得到对应的雷达脉冲信号。一方面，由于本专利技术提供的雷达脉冲信号跨信道合并及检测方法不依赖于滤波器，因而不存在曾德国等人所提方法由于受滤波器设计的影响大所导致的在低信噪比、宽带雷达脉冲信号条件下检测性能差的缺点；另一方面，不同于中国电子科技集团公司第三十八研究所所提方法，本专利技术提供的雷达脉冲信号跨信道合并及检测方法对脉冲信号进行合并时未采用其使用的双门限检测算法，而是利用双向循环跨信道合并算法进行跨信道合并，不再受限于信道幅值，能够对检测得到各信道初始脉冲信号进行准确合并。综上所述，本专利技术方法能够在低信噪比、宽带雷达脉冲信号情况下实现对雷达脉冲信号的检测，且检测精度高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种雷达脉冲信号跨信道合并及检测方法的流程示意图；图2为初始检测脉冲信号在各信道的分布示意图；图3为对图2所示初始检测脉冲信号进行合并得到的合并脉冲信号的频谱图；图4为本专利技术实施例仿真实验中线性调频信号的频谱图；图5为按照本专利技术实施例方法对图4所示线性调频信号进行处理得到的初始检测脉冲信号的频谱图；图6为按照本专利技术实施例方法对图5所示初始检测脉冲信号进行处理得到的合并脉冲信号的频谱图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雷达脉冲信号跨信道合并及检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取雷达接收机接收到的盲采数据，从中选取待检测雷达数据，作为原始采样序列；步骤2，对所述原始采样序列进行数字信道化处理，得到D个子频带信号，且D个信道依次编号为1至D；其中，D取2的整次幂；步骤3，将D个子频带信号分别均匀划分为多段，确定各段信号对应的噪声门限，并利用所述噪声门限对各个子频带信号进行检测，确定各信道内的初始检测脉冲信号；步骤4，按顺时针方向对D个信道内的初始检测脉冲信号进行跨信道合并，再对合并得到的信号按逆时针方向进行跨信道合并，从而将属于同一脉冲信号的多个初始检测脉冲信号合并至一个信道内，得到至少一个合并脉冲信号；步骤5，根据每个所述合并脉冲信号所在的信道序号、起始点位置及结束点位置，确定所述合并脉冲信号在所述原始采样序列中的起始位置及结束位置，进而根据所述合并脉冲信号在所述原始采样序列中的起始位置及结束位置，得到真实脉冲信号，并进行输出。

【技术特征摘要】
1.一种雷达脉冲信号跨信道合并及检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取雷达接收机接收到的盲采数据，从中选取待检测雷达数据，作为原始采样序列；步骤2，对所述原始采样序列进行数字信道化处理，得到D个子频带信号，且D个信道依次编号为1至D；其中，D取2的整次幂；步骤3，将D个子频带信号分别均匀划分为多段，确定各段信号对应的噪声门限，并利用所述噪声门限对各个子频带信号进行检测，确定各信道内的初始检测脉冲信号；步骤4，按顺时针方向对D个信道内的初始检测脉冲信号进行跨信道合并，再对合并得到的信号按逆时针方向进行跨信道合并，从而将属于同一脉冲信号的多个初始检测脉冲信号合并至一个信道内，得到至少一个合并脉冲信号；步骤5，根据每个所述合并脉冲信号所在的信道序号、起始点位置及结束点位置，确定所述合并脉冲信号在所述原始采样序列中的起始位置及结束位置，进而根据所述合并脉冲信号在所述原始采样序列中的起始位置及结束位置，得到真实脉冲信号，并进行输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3具体包括以下子步骤：步骤3.1，将每个所述子频带信号均匀划分为J段信号，每段信号包括L个采样点；J为整数，J≥2；利用全部D个子频带信号的第1段信号，计算得到初始噪声门限表示第i个子频带信号的第一段信号的L个采样点的幅度均值，min()表示取最小值操作；对段信号序号j进行初始化：令j＝2；步骤3.2，对于第i个子频带信号的第j段信号，根据与其对应j-1段的噪声门限确定所述第j段信号的平均噪声电平；所述第j段信号的平均噪声电平为第j段信号的L个采样点中幅值小于所述第j-1段噪声门限的采样点幅度的均值，i取1到D之间的全部整数，与各子频带信号的第一段信号对应的噪声门限为初始噪声门限；利用所述第j-1段信号对应的噪声门限以及所述第j段信号的平均噪声电平，计算得到所述第i个子频带信号的第j段信号对应的迭代门限h(i，j)＝G×S′ij+(1-r)×Vj-1；其中，S′ij写表示所述第j段信号的平均噪声电平，r表示遗忘因子；G表示门限系数；Vj-1表示第j-1段信号对应的噪声门限，V1＝V0；利用全部D个子频带信号的第j段信号对应的迭代门限，确定各子频带信号的第j段信号对应的噪声门限Vj＝min{h(1，j)，h(2，j)，…，h(D，j)}；步骤3.3，令j加1，重复执行步骤3.2，直至j＝J，得到全部D个子频带信号的全部J段信号对应的噪声门限；步骤3.4，对于D个子频带信号中的任一子频带信号，利用步骤3.3计算得到的噪声门限对该子频带信号的每一个采样点进行检测，确定其中的脉冲点；所述脉冲点为幅度超过所述噪声门限的采样点；将每个信道内第一个脉冲点确定为该信道内的第一个初始检测脉冲信号的起始点，并对该起始点之后的每一个脉冲点依次进行判断，确定其是否为所述第一个初始检测脉冲信号的结束点，直至找到所述第一个初始检测脉冲信号的结束点；所述第一个初始检测脉冲信号的起始点至所述第一个初始检测脉冲信号的结束点之间的采样点即构成该子频带信号的第一个初始检测脉冲信号；将所述第一个初始检测脉冲信号的结束点之后的脉冲点确定为该子频带信号所在信道内的第二个初始检测脉冲信号的起始点，并对该起始点之后的剩余脉冲点依次进行判断，确定其是否为所述第二个初始检测脉冲信号的结束点，直至找到所述第二个初始检测脉冲信号的结束点；所述第二个初始检测脉冲信号的起始点到所述第二个初始检测脉冲信号的结束点之间的全部采样点即构成该子频带信号的第二个初始检测脉冲信号；依次类推，直至得到该信道内的全部初始检测脉冲信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3.4中，确定一个脉冲点是否为对应初始检测脉冲信号的结束点，具体包括：计算所述脉冲点与所述初始检测脉冲信号的起始点之间的全部采样点的幅度...

【专利技术属性】
技术研发人员：董春曦，冯笑笑，毕斯威，王怡宁，饶鲜，贾雪梅，董阳阳，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61