一种多跳速情况下跳频信号预分选方法技术

本发明专利技术属于跳频通信侦察领域，具体涉及一种多跳速情况下跳频信号预分选方法。该场景下同时存在多个不同跳速的跳频网台信号以及背景辐射源信号，利用跳频网台脉冲持续时间规律特点，设置噪声门限，检测采样时频段内所有过噪声门限信号的持续长度，形成过噪声门限信号持续时间重复次数统计直方图，以峰值突出度为重复次数门限，超过门限的范围值即为不同跳速下跳频网台脉冲持续时间范围估计值，通过该时间范围估计值可以对不同跳速跳频信号进行预分选。本发明专利技术不仅能和传统预分选方法一样有效去除噪声、背景信号的影响，还可以去除不同跳速下跳频信号的相互影响，有助于降低跳频信号参数估计和信号分选的复杂度，方法简单，效果良好。良好。良好。

【技术实现步骤摘要】
一种多跳速情况下跳频信号预分选方法


[0001]本专利技术属于跳频通信侦察领域，具体涉及一种多跳速情况下跳频信号预分选方法。

技术介绍

[0002]跳频通信是最常用的扩频通信方式之一，其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，即通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。从通信技术的实现方式来说，跳频通信是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式，也是一种码控载频跳变的通信系统。跳频通信由于其抗干扰能力强，截获概率低，对频率选择性衰落有很好抑制作用等特点，其被广泛应用于军事通信，如采用跳频技术的短波、超短波电台，同时也迅速向民用通信渗透，如移动通信、数据传输、计算机无线数据传输、无线局域网等方面。
[0003]跳频通信侦察通常包括跳频信号的检测、参数估计和信号分选三大任务。跳频信号检测就是指对敌方未知跳频信号进行截获，包括对混杂在噪声中的跳频信号进行检测；参数估计则是对检测到的未知跳频信号的跳频速率、跳时、跳频图案、到达方向等参数作出估计；分选则是利用已经估计出的参数对截获的跳频信号进行网络分选以及同网内的网台分选，以便于后续的解调解密或者跟踪干扰等。
[0004]目前主流的跳频网台预分选技术主要包括各种方法求取时频信道噪声门限并去噪，通过设定跳速范围的方法筛选并去除定频、断续、突发等非跳频信号的影响，其实质是将跳速范围转换为跳频脉冲持续时间范围，将该范围以外的信号作为非跳频信号剔除，但如何设定跳速范围还未有明确的方法，且多跳速情况下该方法不能有效区分不同跳速的跳频信号。
[0005]本专利技术采用的预分选手段是利用不同跳速下跳频脉冲持续时间参数进行信号预分选，可以将多跳速下的跳频信号分选分解为相同跳速下的跳频信号分选，有助于降低跳频信号参数估计和信号分选的复杂度。

技术实现思路

[0006]针对跳频信号预分选问题，本专利技术提出了一种基于跳频信号脉冲持续时间长度估计的跳频信号预分选方法。
[0007]本专利技术采用的技术方案是：
[0008]同时存在多个不同跳速的跳频网台信号以及背景辐射源信号时，利用跳频网台脉冲持续时间规律特点，设置噪声门限，检测采样时频段内所有过噪声门限信号的持续长度，形成过噪声门限信号持续时间重复次数统计直方图，以峰值突出度为重复次数门限，超过门限的范围值即为不同跳速下跳频网台脉冲持续时间范围估计值，通过该时间范围估计值可以对不同跳速跳频信号进行预分选。具体包括：
[0009]定义在设定时频段内侦收得到m个跳频信号与n个背景信号为：
[0010]y
n
＝y
TH1
+y
TH2
+
…
+y
THm
+y
bs1
+y
bs2
+
…
+y
bsn
[0011]使用谱图对侦收信号y
n
进行时频表示，得到时频矩阵S
n
，所述谱图的定义为短时傅立叶变换模的平方，时频谱图表示为：
[0012][0013]通过去噪方法得到噪声门限ε1，将时频谱图中超过噪声门限的置为1，小于噪声门限的置为0：
[0014][0015]得到的是一个只包含元素0、1的过噪声门限矩阵，对其每一行，即每个信道，连续为1的长度即为信号对应的长度，分别统计连续为1的长度，即估计出所有过门限信号的脉冲长度；
[0016]对所有脉冲长度的重复次数进行直方图统计；
[0017]对得到的直方图进行归一化处理，利用跳频脉冲信号脉冲持续时间固定的特点，将峰值突出度设置为重复次数门限ε2，归一化的统计直方图中重复次数超过门限的即为估计的跳频网台信号脉冲持续时间范围，最终得到j个超过门限的脉冲长度范围，取值记为：
[0018]T
k
＝[T
k_min
，T
k_max
]，k＝1∶j
[0019]其中T
k_min
为第k个脉冲长度范围的最小值，T
k
_
max
为第k个脉冲长度范围的最大值；
[0020]用得到的脉冲长度范围T
k
分别做j次筛选处理，将不在T
k
范围内的部分均去除，具体为：
[0021]①
令k＝1；
[0022]②
去除持续时间大于T
k_max
或者小于T
k_mmin
的信号，筛选后的信号部分即为预估计的跳频网台信号；
[0023]③
k＝k+1；
[0024]④
当k＜j时，回到步骤
②
，否则结束计算；
[0025]最终根据跳频信号脉冲长度筛选出j个预估计下的跳频信号。
[0026]本专利技术具有如下有益效果：
[0027]在估计出跳频网台脉冲持续时间后，可以使用信号持续时间筛选的方法去除定频、断续、突发等非跳频信号的影响；
[0028]将不同跳频脉冲持续时间(即不同跳速)的网台分离，有助于降低跳频信号参数估计和信号分选的复杂度；
[0029]本专利技术简单便捷，易于实现。
附图说明
[0030]图1为多跳速情况下跳频信号预分选方法流程图；
[0031]图2为2种不同跳速的4个跳频网台及LFM信号、定频信号的侦收时频图；
[0032]图3为直方图去噪方法得到的接收信号功率统计直方图；
[0033]图4为过噪声门限的信号持续时间个数统计直方图；
[0034]图5为信号持续时间重复次数超过峰值突出度门限的情况图；
[0035]图6为使用第一个跳频脉冲持续长度估计范围筛选出的第一种跳速下跳频网台信号；
[0036]图7为使用第二个跳频脉冲持续长度估计范围筛选出的第二种跳速下跳频网台信号；
具体实施方式
[0037]参阅图1，本方法具体包括以下步骤：
[0038](1)侦收某时频段内m个跳频信号与n个背景信号为：
[0039]y
n
＝y
TH1
+y
TH2
+
…
+y
THm
+y
bs1
+y
bs2
+
…
+y
bsn
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0040](2)基于短时傅立叶变换的谱图效果很好，能很清晰地辨认信号，且在工程上得到了广泛运用，故使用谱图(Spectrogram，SP)将侦收信号y
n
进行时频表示，得到时频矩阵S
n
，所谓谱图定义为短时傅立叶变换模的平方，时频谱图表示为：
[0041][0042](3)通过能量门限去噪、直方图去噪等去噪方法得到噪声门限ε1，将时频谱图中超过噪声门限的置为1，小于噪声门限的置为0：
[0043][0044本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多跳速情况下跳频信号预分选方法，其特征在于，包括：定义在设定时频段内侦收得到m个跳频信号与n个背景信号为：y
n
＝y
TH1
+y
TH2
+
…
+y
THm
+y
bs1
+y
bs2
+
…
+y
bsn
使用谱图对侦收信号y
n
进行时频表示，得到时频矩阵S
n
，所述谱图的定义为短时傅立叶变换模的平方，时频谱图表示为：通过去噪方法得到噪声门限ε1，将时频谱图中超过噪声门限的置为1，小于噪声门限的置为0：得到的是一个只包含元素0、1的过噪声门限矩阵，对其每一行，即每个信道，连续为1的长度即为信号对应的长度，分别统计连续为1的长度，即估计出所有过门限信号的脉冲长度；对所有脉冲长度的重复次数进行直方图统计；对得到的直方图进行归一化处理，利用跳频脉冲信号脉冲持续时间固定的特点，将峰值突出度设置为重...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖锐，左雪，姚思亦，李万春，刘亮，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：