一种基于LS的复杂环境下相位信息计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于LS的复杂环境下相位信息计算方法，包括以下步骤：同时采用短时chirp‑z变换计算并通过选择幅度最大值法得到参考通道不同时刻的信号频率和采用短时多目标频率检测算法计算提取超过检测门限的参考通道不同时刻的多个信号频率；采用匹配判别法对参考通道不同时刻真实的信号频率进行校准，具体包括：采用LS方法计算不同接收通道的不同时刻对应于参考通道频率值的相位值。本发明专利技术方法从杂乱的信号频谱中提取有用信号的频率，舍弃随机噪声和杂波带来的杂乱频谱，利用判别分析得到的信号频率，构建观测信号与信号初相之间的数学模型，然后采用LS算法计算得到对应接收通道的信号初相信息，供目标定位等其他应用调用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LS的复杂环境下相位信息计算方法
本专利技术涉及复杂背景下信号相位特征的提取方法，尤其涉及一种基于LS的复杂环境下相位信息计算方法，属于信号相位特征提取

技术介绍
随着雷达技术的发展，无论是在电子对抗环境下，还是在民用雷达中，相位测量应用于各种雷达数据的处理过程中，如电子对抗中队雷达辐射源的定向和定位、对运动目标的跟踪和对运动目标运动特征参数的提取，车载雷达目标识别系统、自动驾驶中告警技术等。雷达、导航、电子对抗等无线电设备都要利用无线电定向技术，雷达利用目标回波确定目标相对于雷达的方向。导航利用测定导航发射台的方向来确定自身的空间位置。电子侦察设备则以白身为球坐标系的原点，测定来自辐射源(雷达、电台等)的电波到达方向。无线电定向的物理基础是电波的等速直线传播和天线的方向性。在电子侦察测向中常用相位定向方法，利用电波等速直线传播在两天线间所产生的相位差，通过建立相位差与辐射源方位之间的数学模型来求解得到辐射源的方向。对敌雷达或辐射源的准确定位，对于确定带雷达的敌方目标(如飞机、舰艇和导弹等)的位置，进而引导我机、我舰和反雷达导弹截击摧毁敌目标具有重要意义。用侦察机测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LS的复杂环境下相位信息计算方法，其特征是，包括以下步骤：根据预先设置的信号求解参数和预先选择的参考通道计算不同时刻参考通道的信号真实频率；其中计算不同时刻参考通道的信号频率时，同时采用短时chirp‑z变换计算并通过选择幅度最大值法得到参考通道不同时刻的信号频率和采用短时多目标频率检测算法计算提取超过检测门限的参考通道不同时刻的多个信号频率；采用匹配判别法对参考通道不同时刻真实的信号频率进行校准，具体包括：根据短时chirp‑z变换计算得到的信号频率值，从中选取不存在异常值的一段频率数据，并向两端递推寻找整个处理周期中各帧信号的真实频率，在寻找过程中，向后查找时，从后一时刻的多目...

【技术特征摘要】
1.一种基于LS的复杂环境下相位信息计算方法，其特征是，包括以下步骤：根据预先设置的信号求解参数和预先选择的参考通道计算不同时刻参考通道的信号真实频率；其中计算不同时刻参考通道的信号频率时，同时采用短时chirp-z变换计算并通过选择幅度最大值法得到参考通道不同时刻的信号频率和采用短时多目标频率检测算法计算提取超过检测门限的参考通道不同时刻的多个信号频率；采用匹配判别法对参考通道不同时刻真实的信号频率进行校准，具体包括：根据短时chirp-z变换计算得到的信号频率值，从中选取不存在异常值的一段频率数据，并向两端递推寻找整个处理周期中各帧信号的真实频率，在寻找过程中，向后查找时，从后一时刻的多目标频率检测结果中，找出与前一时刻变化最小的值作为下一时刻的真实频率，向前查找时也采用相同的匹配原理；采用LS方法计算不同接收通道的不同时刻对应于参考通道频率值的相位值。2.根据权利要求1所述的相位信息计算方法，其特征是，预先设置的信号求解参数包括信号频率的求解精度、有效信号频率的求解起始范围、短时信号处理的时长和观测信号的采样率。3.根据权利要求1所述的，其特征是，预先选择参考通道的方法如下：计算各通道信号能量Ej：其中j＝1,2…M，M为通道数，N为选择信号的长度，in_s信号起始为；选择其中能量最大的通道作为参考通道。4.根据权利要求1所述的相位信息计算方法，其特征是，计算不同时刻参考通道的信号真实频率之前包括计算信号处理总帧数和帧长度；所述帧长度为的表达式为len＝spt*fs，所述信号处理总帧数表达式为Nz＝Ns/len，其中Ns为原始观测信号的数据长度，fs为信号采样率，spt为短时信号处理的时长。5.根据权利要求1所述的相位信息计算方法，其特征是，采用短时chirp-z变换计算并通过选择幅度最大值法得到参考通道不同时刻的信号频率包括：设置帧索引为i＝1…Nz，根据不同时刻的帧索引标号i，载入该帧内的原始数据Y＝[s((i-1)*len+1)…s(i*len)]；S＝[s(1)s(2)…s(Ns)]为原始采集得到的回波数据；假定信号频率求解精度为dfreq，有效频率段起始频率为freq_s，终止频率为freq_end，则采用chirpz变换计算短时信号频率表达式如下：m＝round(freq_end-freq_s)/dfreq)w＝e-j2π(freq_end-freq_s)/m/fsa＝ej2π·freq_s/fsfft_out＝czt(Y,m,w,a)abs_max＝max(abs(fft_out))其中m、w、a、fft_out、abs_max为中间变量；找到幅度最大值abs_max对应的下标值为fd_index，则可得到该帧数据Y对应的真实信号频率为：fd＝fd_index*dfreq+freq_s；其中，round()为对实数近似取整函数，j为虚数单位，czt()为chirpz变换函数，max()为取最大值函数；对所有帧索引为i＝1…Nz依次执行上述过程，得到参考通道不同时刻的信号计算频率值fd＝[fd(1)fd(2)…fd(Nz)]。6.根据权利要求1所述的相位信息计算方法，其特征是，采用短时多目标频率检测算法计算提取超过检测门限的参考通道不同时刻存在的信号频率包括：设置帧索引为i＝1…Nz，根据不同时刻的帧索引标号i，载入该帧内的原始数据Y＝[s((i-1)*len+1)…s(i*len)]；S＝[s(1)s(2)…s(Ns)]为原始采集得到的回波数据，相关计算过程如下：m＝round(freq_end-freq_s)/dfreq)w＝e-j2π(freq_end-freq_s)/m/fsa＝ej2π·freq_s/fsFFT_out＝czt(Y,m,w,a)En＝FFT_out.*conj(FFT_out)T_level＝2*mean(En)其中conj()表示复数共轭计算；T_level为门限值，mean()为求均值计算；T_level为中间变量、En为排序后的序列；将En中的点与门限T_level进行比较，提取超过门限的点并对超过门限的点进行从到小排序得到排序后的En序列；创建一个空的目标集，将排序后的En序列中的第一个点加入所述目标集，依次扫描第一个点后的后续点，如果后续点与已存在目标集中的任意点匹配成功，则将...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹光，金科，孙永飞，
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：江苏,32