基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法及系统，该方法包括：采集单通道的若干个真实信号的幅度值；根据若干个真实信号幅度值，进行概率分布统计绘制概率分布曲线图，并绘制单通道的真实信号的幅度值的统计Q‑Q图；判断统计Q‑Q图是否满足正态分布规律，当满足正态分布规律时，拟合统计Q‑Q图的斜率和截距，以截距为均值，斜率为均方差；在满足现行约束最小方差准则的条件下，自适应放缩统计Q‑Q图对应的概率分布曲线的置信区间以快速收敛得到幅度值的均值。本发明专利技术减少滤波误差同时大大提升了处理结果稳定度，提升测距精度。

【技术实现步骤摘要】
基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法及系统
本专利技术涉及无线电侦测领域，尤其涉及一种基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法及系统。
技术介绍
随着无线电侦测技术快速发展，单一测向技术不再满足战时无线电侦测需求，无源定位技术成为目前无线电侦测技术研究热点，无线电侦测测距技术成为定位关键。传统无线电侦测通常采用比幅法或干涉法进行测向，现实场景中比幅测向技术对多通道天线一致性要求较高，干涉测向技术对交叉基线长度和多通道相位同步要求较高，因此在测向技术上，利用幅相关系的无线电侦测测距技术设计难度进一步加大，一般在设计难度、研制成本和架设合理性等方面综合考虑，采用比幅法测向技术成为当前无线电测向主流，结合Friis大气衰减公式可推衍出基于信号源辐射强度检测的无线电侦测测距技术。但现有的基于信号源辐射强度检测的无线电侦测测距技术在测距精度、测距分辨率、环境适应性等方面存在较大缺陷，例如：信号源辐射强度检测通常接收幅度不为定值，存在较大的误差，传统侦测测距系统处理该获取过程，采用平滑滤波或自适应滤波手段，这样会存在滤波失锁风险，导致距离解算无法真实有效反应计算结果。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法及系统，用以解决接收幅度不为定值时，信号源辐射强度解算信源距离误差较大的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法，包括以下步骤：采集单通道的若干个真实信号的幅度值；根据若干个真实信号幅度值，进行概率分布统计绘制概率分布曲线图，并绘制单通道的真实信号的幅度值的统计Q-Q图；判断统计Q-Q图是否满足正态分布规律，当满足正态分布规律时，拟合统计Q-Q图的斜率和截距，以截距为均值，斜率为均方差；在满足现行约束最小方差准则的条件下，自适应放缩统计Q-Q图对应的概率分布曲线的置信区间以快速收敛得到幅度值的均值。优选地，绘制单通道的真实信号的幅度值的统计Q-Q图，包括以下步骤：Ⅰ.将单通道的真实信号的幅度值数据依小到大排成顺序x1,x2,x3,···,xn，得到对应概率值pn为：Ⅱ.计算标准正态分位数q1,q2,...,qn；Ⅲ.将数对(qi,xi)(i＝1,2,3,...,n)作为直角坐标平面内的点，绘制得到单通道的真实信号的幅度值的统计Q-Q图。优选地，标准正态分位数q1,q2,...,qn，计算式如下：其中，n个幅度值数据来自正态分布总体X。本专利技术还提供一种基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法，针对多通道接收机，方法包括以下步骤：侦测信源，并通过遍历通道，查找幅度最大值通道；采用如上述任一项的基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法对幅度最大值通道进行幅度值估计，得到幅度最大值通道的幅度值的均值。本专利技术还提供一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一方法的步骤。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法，针对基于Q-Q图正态匹配分析的侦测接收机幅度估计，实现对已知信源并且辐射功率恒定的信源测向测距，测距精度明显提升。2、在另一优选方案中，本专利技术基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法，通过引入接收幅度的统计理论，采用Q-Q正态匹配计算各通道接收幅度，减少滤波误差同时大大提升了处理结果稳定度，该幅度估计系统是一种平稳过程，可快速收敛减少幅度检测算法设计难度。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法的流程示意图；图2是本专利技术优选实施例的模拟侦测接收实际采集场景的真实信号幅度的示意图；图3是本专利技术优选实施例的模拟侦测接收实际采集场景的概率分布密度曲线的示意图；图4是本专利技术优选实施例的模拟侦测接收实际采集场景的正态分布统计Q-Q图；图5是本专利技术优选实施例的模拟侦测接收实际采集场景的真实信号统计Q-Q图；图6是本专利技术优选实施例的6通道的概率分布密度曲线；图7是本专利技术优选实施例的6通道的统计Q-Q曲线；图8是本专利技术优选实施例的正态匹配输出幅度值。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1，本专利技术的基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法，包括以下步骤：S1、采集单通道的若干个真实信号的幅度值；S2、根据若干个真实信号幅度值，进行概率分布统计绘制概率分布曲线图(对概率分布曲线求导得到概率分布密度曲线)，并绘制单通道的真实信号的幅度值的统计Q-Q图；S3、判断统计Q-Q图是否满足正态分布规律，当满足正态分布规律时，拟合统计Q-Q图的斜率和截距，以截距为均值，斜率为均方差；(均方根即均方差的算术平方根)；S4、在满足现行约束最小方差准则的条件下，自适应放缩统计Q-Q图对应的概率分布曲线的置信区间以快速收敛得到幅度值的均值。通过上述步骤，通过Q-Q图来匹配计算各通道接收幅度，减少滤波误差同时大大提升了处理结果稳定度。针对基于Q-Q图正态匹配分析的侦测接收机幅度估计，实现对已知信源并且辐射功率恒定的信源测向测距，测距精度明显提升。在无线电侦测时，侦测接收机接收信号由信源入射信号经过无线信道路径损耗和多通道接收机采集系统获得，该系统存在多种误差噪声，包括信号源入射信号的发射噪声、多径效应信道噪声、接收机接收噪声以及接收机ADC量化误差等一系列噪声，通常这种电磁效应产生噪声和数字量化产生噪声可以看成一种互不相关的随机过程，均满足正态分布规律，此时可将接收信号引入噪声为合成噪声。假设单一噪声服从正态分布则合成噪声为则分布概率密度为：其中，μi代表单一噪声的均值，代表单一噪声的均方差，Δni为单一噪声，I为噪声的最大数量，N为正态分布的噪声点的集合，i为噪声点的集合中的噪声点的序号；Δntotal为合成噪声，为合成噪声的均方差，噪声均值均方根为合成噪声分布服从正态分布。本实施例中，先搭建信源和侦测接收机采集系统，模拟侦测接收系统实际采集场景。信源采用调制脉冲信号，信号频率5800MHz，信号功率-10dBm，发射天线增益3dBi，占空比10/14，接收机链路增益70dB，测量天线增益10dBi,信源与接收机距离0.1km，采用上述的步骤进行单通道数据采集。如图1所示，采集240帧真实信号幅度，呈现随机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法，其特征在于，包括以下步骤：/n采集单通道的若干个真实信号的幅度值；/n根据所述若干个真实信号幅度值，进行概率分布统计绘制概率分布曲线图，并绘制所述单通道的真实信号的幅度值的统计Q-Q图；/n判断所述统计Q-Q图是否满足正态分布规律，当满足正态分布规律时，拟合所述统计Q-Q图的斜率和截距，以截距为均值，斜率为均方差；/n在满足现行约束最小方差准则的条件下，自适应放缩所述统计Q-Q图对应的概率分布曲线的置信区间以快速收敛得到幅度值的均值。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集单通道的若干个真实信号的幅度值；
根据所述若干个真实信号幅度值，进行概率分布统计绘制概率分布曲线图，并绘制所述单通道的真实信号的幅度值的统计Q-Q图；
判断所述统计Q-Q图是否满足正态分布规律，当满足正态分布规律时，拟合所述统计Q-Q图的斜率和截距，以截距为均值，斜率为均方差；
在满足现行约束最小方差准则的条件下，自适应放缩所述统计Q-Q图对应的概率分布曲线的置信区间以快速收敛得到幅度值的均值。


2.根据权利要求1所述的基于正态匹配的无线电侦测的接收幅度的估计方法，其特征在于，所述绘制所述单通道的真实信号的幅度值的统计Q-Q图，包括以下步骤：
Ⅰ.将所述单通道的真实信号的幅度值数据依小到大排成顺序x1,x2,x3,···,xn，得到对应概率值pn为：



Ⅱ.计算标准正态分位数q1,q2,...,qn；
Ⅲ.将数...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴方来，李征，王生水，韩乃军，韩明华，
申请(专利权)人：湖南华诺星空电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43