一种基于遥控与图传信号的非法无人机识别方法技术

技术编号:19351654 阅读:76 留言:0更新日期:2018-11-07 17:19
本发明专利技术涉及一种基于遥控与图传信号的非法无人机识别方法,首先从频谱图中学习出二值化背景频谱模板,进而识别出WIFI及图传信号,并构造模板矩阵,将其所在频点屏蔽,然后由频谱图构造二值化跳频检测矩阵,由此得到有效帧数、跳频次数,通过比较,判断某时刻中是否存在无人机遥控信号,若存在无人机遥控信号,则提取其机型特征参数,通过与无人机机型特征参数数据库匹配,以识别出非法无人机机型。本发明专利技术方法将频谱图抽象为多个二值化矩阵,极大地减小了计算量,且能有效排除WIFI或杂散信号对无人机遥控信号检测的干扰,进而准确地识别出非法无人机及其机型,故具有良好的实时性、抗干扰性与准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于遥控与图传信号的非法无人机识别方法
本专利技术涉及一种无人机识别方法,即一种基于遥控与图传信号的非法无人机识别方法。将无人机高速跳频与定频遥控信号检测、图传信号检测应用于非法无人机识别领域,专利技术成果可应用于各类军用或民用的无线电频谱监测系统及反无人机系统中。
技术介绍
随着无人机的快速发展与普及,无人机“黑飞”事件与非法入侵的案例开始激增,反无人机系统也逐渐走进人们的视野。尤其是机场、核电站、边防哨卡、科研院所等地,对反无人机系统有极为迫切的需求。而反无人机系统中最难也最为关键的一环就是对非法无人机识别监测。目前非法无人机监测方法大致分为以下几类:1.无线电频谱监测:包括对无人机遥控信号与图传信号的检测,理论监测范围大致在1-6km;2.利用雷达监测:理论监测范围大致在1-5km;3.利用声波识别:理论监测范围在200m左右;4.可见光监测:用照相侦察、电视侦察等方式识别非法无人机,理论监测范围在2km左右;5.红外监测:通过红外光谱来监测非法无人机,理论监测范围在2km左右;雷达监测的优点是不受无人机型号的影响(与无线电频谱监测对比),但其缺点是低空监测的盲区较大、无人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于遥控与图传信号的非法无人机识别方法,其特征在于步骤如下:步骤1:对中心频率fc附近100MHz进行一次频谱扫描,形成一帧1×Fs阶的频谱图Mt,其中Fs代表扫描100MHz频带内所包含的频谱采样点数;计算频谱的检测阈值Ath:

【技术特征摘要】
1.一种基于遥控与图传信号的非法无人机识别方法,其特征在于步骤如下:步骤1:对中心频率fc附近100MHz进行一次频谱扫描,形成一帧1×Fs阶的频谱图Mt,其中Fs代表扫描100MHz频带内所包含的频谱采样点数;计算频谱的检测阈值Ath:其中Ath为该帧频谱图计算出的信号频谱检测阈值,该值每1s更新一次;Datan为该帧频谱图中第n个频谱采样点的功率值,Δth为常参数,代表噪声功率对平均噪声功率的最大偏移量;计算每帧频谱图Mt中每1MHz频带内的所包含的频谱点数F1MHz:步骤2:构造1×100阶二值化频谱模板矩阵Ma,初始化为零矩阵,每个频点代表1MHz,100列即代表100MHz;采用步骤1的扫描方式继续进行一次频谱扫描,得到一帧新的频谱图Mt,并对Mt中每1MHz频带内的频点进行检索:若在某1MHz频带内,功率值高于检测阈值Ath的频点数大于0.3F1MHz,则将1×100阶的二值化频谱模板矩阵Ma对应频点值加1;重复上述过程T次后,对二值化频谱模板矩阵Ma进行遍历,若Ma中某频点的数值大于Mmin,则将其值置为1,反之则置为0;其中Mmin为常参数;步骤3:构造1×100阶的WIFI与图传信号频谱模板矩阵MA,初始化为零矩阵,每个频点代表1MHz,100列即代表100MHz;对步骤2中构造的Ma遍历,每当检测到某频点值为1时,就判断从该频点开始的10个频点中所包含0的个数——若0的个数Zn≤1,则认为该位置存在带宽超过10MHz的图传或WIFI信号,则将MA矩阵对应的10个频点都置1;步骤4:寻找一帧频谱图Mt中所有的有效峰值Pk,并逐个计算有效峰值Pk对应的3dB带宽W3dB:所述的有效峰值Pk:记某一帧频谱图Mt的第n个频点的功率值为Datan,n∈(2F1MHz,Fs-2F1MHz),若Datan同时满足公式(1.3)、(1.4)、(1.5),则称该Datan是有效峰值,记Datan为Pk,同时记其对应的位置n为lpeak;ATH≤Datan-2<Datan-1<Datan>Datan+1>Datan+2≥ATH(1.4)计算帧频谱图Mt中的每个有效峰值Pk对应的3dB带宽W3dB:其中lleft,lright分别指功率值距0.5Pk最近的两个频谱点的横坐标;步骤5:连续读取T帧频谱图Mt,利用其中VT帧有效频谱图来构造VT×100阶的二值化跳频检测矩阵MD及1×3阶跳频信号带宽判断矩阵WJ,其中VT≤T;具体过程如下:若某帧频谱图Mt中某个有效峰值Pk的3dB带宽W3dB∈[0.3,1.6),则对跳频信号带宽判断矩阵的WJ1加1,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李彬徐怡杭张若南周洲蒋毅翟道森
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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