基于相位调制特征的多传感器判定方法技术

本发明专利技术公开了基于相位调制特征的多传感器判定方法，包括以下步骤：S1、将侦察设备接收到的一串脉冲信号中待分选的任意两个脉冲进行信号重构；S2、提取重构信号的附带调相特征；S3、计算重构信号附带调相特征的可分离性；S4、将重构信号附带调相特征的可分离性和门限值进行比较；如果重构信号附带调相特征的可分离性小于门限值，则判断为重构信号的两个脉冲来自于同一雷达辐射源；如果重构信号附带调相特征的可分离性大于门限值，则判断为重构信号的两个脉冲来自于不同雷达辐射源。本发明专利技术可以快速准确地判断重构信号的两个脉冲是否来自于不同雷达辐射源；提升了融合判别系统判别结论的可靠性。的可靠性。的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于相位调制特征的多传感器判定方法


[0001]本专利技术涉及多传感器融合判别
，更具体地说是一种基于相位调制特征的多传感器判定方法。

技术介绍

[0002]多传感器融合判别系统的实质是对特定时间内多个单传感器接收到的雷达辐射源信号进行同源性判别，据此判断其是否来自同一雷达辐射源，融合判别系统的判别准确率将直接影响多传感器融合体系的性能。考虑到同一雷达辐射源信号具有相同的附带调相特征，能够作为指纹参数进行雷达辐射源的同源性判别，进一步提升融合判别系统判别结论的可靠性。为此，本专利技术提出了一种利用附带调相特征来进行单传感器识别系统接收信号的同源性判别方法，给出详细的提取过程，并进行了仿真分析，验证了所提方法的有效性和可行性。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种基于相位调制特征的多传感器判定方法，首先对不同传感器接收到的脉冲序列进行重构，然后通过脉冲间的附带调相特征判定是否同一辐射源，以解决多传感器融合判别同一雷达辐射源的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]基于相位调制特征的多传感器判定方法，包括以下步骤：
[0006]S1、将侦察设备接收到的一串脉冲信号中待分选的任意两个脉冲进行信号重构；
[0007]S2、提取重构信号的附带调相特征；
[0008]S3、计算重构信号附带调相特征的可分离性；
[0009]S4、将重构信号附带调相特征的可分离性和门限值进行比较
[0010]如果重构信号附带调相特征的可分离性小于门限值，则判断为重构信号的两个脉冲来自于同一雷达辐射源；如果重构信号附带调相特征的可分离性大于门限值，则判断为重构信号的两个脉冲来自于不同雷达辐射源。
[0011]所述步骤S1中，需要对不同传感器的接收时间进行补偿，分别选择各个传感器在补偿后的接收时间上所接收的脉冲作为重构脉冲；方法如下，
[0012]设在某一时刻T，共有N部待检测的单传感器，利用定位系统记录不同单传感器所在位置d
i
，对雷达辐射源进行定位得到所在位置D
r
，补偿后的接收时间为t
i
，补偿方法如式(1)
[0013][0014]式中||d
i
‑
D
r
||为第i个单传感器同雷达辐射源间的距离，c为光速。当分别得到N个单传感器各自补偿后的接收时间t
i
后，即可提取该时刻对应的接收脉冲作为重构脉冲。
[0015]所述步骤S2中，雷达辐射源信号的附带调相特性可以从瞬时相位的变化规律进行
描述，所以，对脉内瞬时相位曲线的提取可以刻画附带调相特征。
[0016]具体步骤为：
[0017](1)把相位观测序列当作脉内瞬时相位的含噪估计；
[0018](2)为了降低多普勒效应对特征提取的影响，事先对瞬时相位曲线进行预处理，也就是对瞬时相位矢量扣除它直线拟合量；经过预处理后，可以得到含噪声观测量的附带调相曲线；
[0019](3)对附带调相曲线采用时域加窗平滑进行除噪处理，可以获取更为精准的特征表述。
[0020]设将步骤(2)中获取的附带调相曲线的特征矢量表示为P，那么P的第n个元素可以表示成
[0021][0022]式中n＝1,2,
…
,N，把相位观测矢量做直线拟合处理，其结果为也就是
[0023][0024]把式(1)用矢量形式进行表述，结果为
[0025][0026]式中，V＝(I
‑
H(H
T
H)
‑1H
T
)。
[0027]提取附带调相特征后，运用可分离性的度量方法对不同雷达辐射源信号的附带调相特征进行度量，之后进行规范化处理。
[0028]所述步骤S3中，选用常用的基于类内、类间距离来判断可分离性
[0029][0030]式中，c为分类总数；P
i
，P
j
是相应类别的先验概率；n
i
，n
j
分别为ω
i
类及ω
j
类中样本个数；为向量与间的距离；分别是ω
i
类及ω
j
类中D维特征向量。因此，J
d
(x)是各个特征向量间的平均距离，一般J
d
(x)越大，可分离性越好。在欧式距离下
[0031][0032]由此可推得
[0033]J
d
(x)＝s
b
+s
ω
＝Tr(S
b
+S
ω
)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0034]式中，式中，式中，其中，m
i
表示第i类样本集的均值向量；S
b
为类间离散度矩阵；S
ω
为类内离散度矩阵；m表示所有分类的样本集总均值向量；s
b
为类间离散度；s
ω
为类内离散度。
[0035]本专利技术的技术效果和优点：
[0036]1、解决了多传感器融合判别同一雷达辐射源的问题。可以快速准确地判断重构信号的两个脉冲是否来自于不同雷达辐射源；提升了融合判别系统判别结论的可靠性；
[0037]2、给出详细的提取过程，并进行了仿真分析，验证了所提方法的有效性和可行性。。
附图说明
[0038]图1为本专利技术流程示意图；
[0039]图2是两种雷达辐射源信号附带正弦调相特征，其中横坐标是时间，纵坐标是相位。
具体实施方式
[0040]下面将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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]实施例一
[0042]如图1所示，实施本专利技术的原理如下：一是将侦察设备接收到的一串脉冲信号中待分选的任意两个脉冲进行信号重构；二是提取重构信号的附带调相特征；三是计算重构信号附带调相特征的可分离性；四是如果重构信号附带调相特征的可分离性小于门限值，则判断为重构信号的两个脉冲来自于同一雷达辐射源；如果重构信号附带调相特征的可分离性大于门限值，则判断为重构信号的两个脉冲来自于不同雷达辐射源。
[0043]具体步骤如下：
[0044](1)将侦察设备接收到的一串脉冲信号中待分选的任意两个脉冲进行信号重构
[0045]由于不同传感器距雷达辐射源的位置各不相同，雷达辐射源在同一时刻发射的信号到达不同传感器的接收时间也是不同的。因此不同传感器在同一时刻接收的脉冲实际上并不一定是雷达辐射源在同一时刻发射的脉冲，需要对不同传感器的接收时间进行补偿，分别选择各个传感器在补偿后的接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于相位调制特征的多传感器判定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将侦察设备接收到的一串脉冲信号中待分选的任意两个脉冲进行信号重构；S2、提取重构信号的附带调相特征；S3、计算重构信号附带调相特征的可分离性；S4、将重构信号附带调相特征的可分离性和门限值进行比较如果重构信号附带调相特征的可分离性小于门限值，则判断为重构信号的两个脉冲来自于同一雷达辐射源；如果重构信号附带调相特征的可分离性大于门限值，则判断为重构信号的两个脉冲来自于不同雷达辐射源。2.根据权利要求1所述的基于相位调制特征的多传感器判定方法，其特征在于：所述步骤S1中，需要对不同传感器的接收时间进行补偿，分别选择各个传感器在补偿后的接收时间上所接收的脉冲作为重构脉冲；方法如下，设在某一时刻T，共有N部待检测的单传感器，利用定位系统记录不同单传感器所在位置d
i
，对雷达辐射源进行定位得到所在位置D
r
，补偿后的接收时间为t
i
，补偿方法如式(1)式中||d
i
‑
D
r
||为第i个单传感器同雷达辐射源间的距离，c为光速；当分别得到N个单传感器各自补偿后的接收时间t
i
后，即可提取该时刻对应的接收脉冲作为重构脉冲。3.根据权利要求1所述的基于相位调制特征的多传感器判定方法，其特征在于：所述步骤S2中，雷达辐射源信号的附带调相特性可以从瞬时相位的变化规律进行描述，所以，对脉内瞬时相位曲线的提取可以刻画附带调相特征；具体步骤为：(1)把相位观测序列当作脉内瞬时相位的含噪估计；(2)为了降低多普勒效应对特征提取的影响，事先对瞬时相位曲线进行预处理，也就是对瞬时相位矢量扣除它直线拟合量；经过预处理后，可以得到含噪声观测量的附带调相曲线；(3)对附带调相曲线采用时域加窗平滑进行除噪处理，可以获取更为精准的特征表述；设...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦开兵，韩俊，许晓剑，于元强，谭海龙，熊鑫，张小涵，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军预警学院，
类型：发明
国别省市：