一种添加权重的雷达电磁仿真波形的特征选择验证方法技术

本发明专利技术公开了一种添加权重的雷达电磁仿真波形的特征选择验证方法，本发明专利技术对低频分量赋予权重，在计算雷达电磁仿真波形的直流分量的差异量时，能够有效地改善正负交替数据的失效，充分考虑直流分量相较低频分量的差异，也更加适合直流分量比重较大的数据分析。本发明专利技术通过对高频分量一阶导数的赋予权重，能够体现数据的变化特点，将数据的细节描述得更加具体。本发明专利技术提高了低频分量一阶导数的权重，能够适合高频分量占比较少，但是低频分量的占比比较多的数据进行特征选择验证的计算。比较多的数据进行特征选择验证的计算。比较多的数据进行特征选择验证的计算。

【技术实现步骤摘要】
一种添加权重的雷达电磁仿真波形的特征选择验证方法


[0001]本专利技术属于雷达电磁仿真领域，具体涉及一种添加权重的雷达电磁仿真波形的特征选择验证方法。

技术介绍

[0002]随着仿真方法在电磁分析、预测、设计过程中发挥越来越重要的作用，电磁仿真算法和模型不断涌现。而只有保证了仿真算法或模型的有效性，仿真结果才具有实际应用价值。特征选择验证方法(FSV)应运而生，特征选择验证方法通过数据预处理，把原始数据分为直流，低频以及高频分量，再通过公式计算幅值差异量(ADM)，其中ADM中单独计算直流分量的部分称为ODM，δ为计算ODM时的分母，ADM由ODM与低频分量组成；再通过公式计算特征差异量(FDM)，FDM由FDM1,FDM2,FDM3组成，再由ADM与FDM按照公式构成全局差异量(GDM)，其中ADM，GDM，FDM的值可以称为FSV值，再通过特征选择验证方法的转换表，可以清楚地得到对应的分布直方图，再转化为对波形拟合好坏的自然语言描述，特征选择验证方法得到的结果不能与专家目测的结果差别太大，不然会失去意义。
[0003]但是现在的特征选择验证方法在处理一些特殊的数据的时候会出现失效的情况，方法本身的算法和参数有待进一步的论证，方法的性能也有待提高。对于含有正负交替的数据，以及含有瞬态分量的雷达数据的时候，使用标准的特征选择验证方法会出现失效的情况。出现这种情况的原因是因为现在的特征选择验证方法还处于发展的阶段，对于各个分量的考虑过于单一，在处理雷达波形信号的时候存在以下问题：
[0004]1，在计算幅值差异度量(ADM)的时候，直流分量与低频分量都是单独计算，没有考虑两者互相之间的影响；
[0005]2，在计算特征差异量(FDM)中的FDM3()的时候，对于细节的描述不够细致，没有充分考虑雷达波形中高频分量一阶导数与高频分量二阶导数的耦合作用影响；
[0006]3，在计算全局差异量(GDM)的最终结果的时候，对于低频分量占比较大的雷达波形，结果不太理想。
[0007]雷达电磁仿真常常会使用瞬态激励源，其结果往往会含有正负交替性，并且含有瞬态分量。而在处理这些失效的情况中，可以设置相应的权重，使得特征选择验证方法考虑更加复杂的情况，扩大它的使用范围。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种添加权重的雷达电磁仿真波形的特征选择验证方法，能够有效地改善正负交替数据的失效，充分考虑直流分量相较低频分量的差异。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术包括以下步骤：
[0010]获取雷达电磁仿真波形，选取待评估的正负交替雷达信号波形；
[0011]对待评估的正负交替雷达信号波形进行傅里叶分解到直流，获得低频分量和高频
分量；
[0012]对低频分量赋予权重，计算雷达电磁仿真波形的直流分量的差异量，再逐点计算幅值差异量；
[0013]对高频分量的一阶导数赋予权重，计算雷达电磁仿真波形的高频分量的二阶导数的差异量，再逐点计算特征差异量；
[0014]修改低频分量一阶导数的权重，对雷达电磁仿真波形逐点计算全局差异量；
[0015]对低频分量占比高于阈值的数据进行特征选择验证，最终完成验证。
[0016]计算雷达电磁仿真波形的直流分量的差异量的方法如下：
[0017][0018]其中，DC1(i)为实际波形的直流分量，DC2(i)为仿真波形的直流分量，Lo1(i)为实际波形的低频分量，Lo2(i)为仿真波形的低频分量，N为数据总数。
[0019]计算添加权重之后的高频分量二阶导数的特征差异量的方法如下：
[0020][0021]其中，Hi
′1()为实际波形的高频分量一阶导数，Hi
′2()为仿真波形的高频分量一阶导数，Hi"1(i)为实际波形的高频分量二阶导数，Hi"2()为仿真波形的高频分量二阶导数，N为数据总数。
[0022]全局差异量包括低频分量FDM1()和高频分量，高频分量为高频分量一阶导数的特征差异量FDM2()和添加权重之后的高频分量二阶导数的特征差异量FDM3()的和。
[0023]特征差异量FDM(x)的计算方法如下：
[0024]FDM(x)＝2(0.9|FDM1(x)|+0.1(|FDM2(x)|+|FDM3(x)|))
[0025]其中，FDM1(x)为低频分量一阶导数的特征差异量，FDM2(x)为高频分量一阶导数的特征差异量，FDM3(x)为添加权重之后的高频分量二阶导数的特征差异量。
[0026]全局差异量GDM(x)的计算方法如下：
[0027][0028]其中，ADM(x)为幅值差异量。
[0029]与现有技术相比，本专利技术对低频分量赋予权重，在计算雷达电磁仿真波形的直流分量的差异量时，能够有效地改善正负交替数据的失效，充分考虑直流分量相较低频分量的差异，也更加适合直流分量比重较大的数据分析。本专利技术通过对高频分量一阶导数的赋予权重，能够体现数据的变化特点，将数据的细节描述得更加具体。本专利技术修改了低频分量一阶导数的权重，能够适合高频分量占比较少，但是低频分量的占比比较多的数据进行特征选择验证的计算。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的流程图；
[0031]图2为实施例中的雷达案例；
[0032]图3为实施例中的ADM直方图；
[0033]图4为实施例中的FDM直方图；
[0034]图5为实施例中的GDM直方图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图对本专利技术做进一步说明。
[0036]参见图1，本专利技术包括以下步骤：
[0037]步骤一，获取雷达电磁仿真波形，选取待评估的正负交替雷达信号波形；
[0038]步骤二，对波形进行傅里叶分解到直流，获得低频分量和高频分量；
[0039]步骤三，对低频分量赋予权重，计算雷达电磁仿真波形的直流分量的差异量ODM，再逐点计算幅值差异量ADM；计算雷达电磁仿真波形的直流分量的差异量ODM时，按直流分量占80％，低频分量占20％来计算δ，添加低频分量以后，δ可以起到稳定因子的作用，并且对于直流分量以及低频分量进行一定的权重分配，可以有效地改善正负交替数据的失效，充分考虑直流分量相较低频分量的差异，也更加适合直流分量比重较大的数据分析。对于直流分量的差异量ODM的改进，计算雷达电磁仿真波形的直流分量的差异量的δ的公式如下所示：
[0040][0041]其中，DC1(i)为实际波形的直流分量，DC2(i)为仿真波形的直流分量，Lo1(i)为实际波形的低频分量，Lo2(i)为仿真波形的低频分量，N为数据总数，0.2为对低频分量赋予的权重。
[0042]对高频分量一阶导数的赋予权重，计算雷达电磁仿真波形的高频分量二阶导数的差异量，再逐点计算添加权重之后的高频分量二阶导数的特征差异量FDM3；计算添加权重之后的高频分量二阶导数的特征差异量FDM3时，按高频分量二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种添加权重的雷达电磁仿真波形的特征选择验证方法，其特征在于，包括以下步骤：获取雷达电磁仿真波形，选取待评估的正负交替雷达信号波形；对待评估的正负交替雷达信号波形进行傅里叶分解到直流，获得低频分量和高频分量；对低频分量赋予权重，计算雷达电磁仿真波形的直流分量的差异量，再逐点计算幅值差异量；对高频分量的一阶导数赋予权重，计算雷达电磁仿真波形的高频分量的二阶导数的差异量，再逐点计算特征差异量；修改低频分量一阶导数的权重，对雷达电磁仿真波形逐点计算全局差异量；对低频分量占比高于阈值的数据进行特征选择验证，最终完成验证。2.根据权利要求1所述的一种添加权重的雷达电磁仿真波形的特征选择验证方法，其特征在于，计算雷达电磁仿真波形的直流分量的差异量的方法如下：其中，DC1(i)为实际波形的直流分量，DC2(i)为仿真波形的直流分量，Lo1(i)为实际波形的低频分量，Lo2(i)为仿真波形的低频分量，N为数据总数。3.根据权利要求1所述的一种添加权重的雷达电磁仿真波形的特征选择验证方法，其特征在于，计算添加权重之后的高频分量二阶导数的特征差异量的方法如下：其中，Hi
′1(i)为实际波形...

【专利技术属性】
技术研发人员：高海东，郑群爽，郭俊，谢彦召，谢玮琛，谢志远，张博皓，田爽，
申请(专利权)人：西安交通大学华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：