基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法及装置，该方法包括：步骤

【技术实现步骤摘要】
基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法及装置


[0001]本专利技术涉及无人机侦测
，具体涉及一种基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法和一种基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别装置
。

技术介绍

[0002]目前主要的无人机侦测手段主要有雷达系统侦测，光学监视，声波识别和无线电侦测
。
无线电侦测是通过接收和识别无人机发出的无线电信号来侦测无人机，是目前应用比较广泛的一种手段
。
无人机通常会发出无线电通信信号
、
导航信号或其他特征信号，这些信号可以被侦测设备捕获和识别
。
目前业内主流的无线电侦测技术方法主要有两种，其中一种是将无线信号转换成时频图以后，将时频图信息输入预先学习训练好的大规模神经网络进行识别，另外一种是提取各种类型无人机信号中的特殊序列信号，在各频点扫描做相关检测从而达到侦测地目的
。
这两种方法都有以下弊端，首先是对硬件平台要求很高，不利于携带，且成本很高，其次两种无线电侦测方法的侦测时间很长，从采集信号输入到侦测结果输出，侦测时间根据硬件性能不同，一般都要数秒时间不等，侦测时间过长会极大的影响到侦测设备使用者在侦测到无人机后对无人机采取反制策略的效率
。
[0003]因此，亟需研发一种对硬件平台要求低，且侦测时间需求极短的无人机信号识别方法
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种对硬件平台要求低，且侦测时间需求极短的一种基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法，该方法包括如下步骤：步骤
S1、
采集周围环境中的无人机图传信号；步骤
S2、
对无人机图传信号进行预处理；步骤
S3、
将无人机图传时域信号转换为时频信号；步骤
S4、
将一段时间的时频信号存储到存储器中；步骤
S5、
每次从存储器中取出一个频点的时域信号，按频点逐点扫描检测，检测过程包括幅度滑动平均，生成幅度柱状图，生成自动门限，时隙判决，特征提取和特征库比对；步骤
S6、
根据比对结果进行带宽计算
。
[0005]较佳地，所述步骤
S2
中的信号预处理包括数字滤波处理和数字下变频处理
。
[0006]较佳地，在所述步骤
S3
中，使用短时快速傅里叶变换将无人机图传时域信号转换为时频信号
。
[0007]较佳地，所述步骤
S5
中滑动平均的公式如下：
[0008]其中，
I
为同相信号，
Q
为正交信号，
N
为累加点数，
P
为滑动平均的输出信号
。
[0009]较佳地，所述步骤
S5
中，通过使用自动分组别算法，返回均匀宽度的组别来生成幅度柱状图；所述组别能够涵盖单频点时域信号中的元素范围并显示分布的基本形状
。
[0010]较佳地，所述步骤
S5
中生成自动门限的方法为：通过最大组别波峰检测，得到分布数量最大的幅度值数据，将分布数量最大的幅度值数据减去一个设定的经验值数据即得到自动门限
。
[0011]较佳地，所述步骤
S5
中所述时隙判决的方法是：根据自动门限进行时隙判决，大于门限的设定为1，小于等于门限的设定为0，从而得到判决后的单频点无人机信号时隙
。
[0012]较佳地，在所述特征提取过程中，根据判决后的单频点无人机信号时隙提取无人机特征数据，所述特征数据包括时隙宽度，每种时隙宽度的时隙数量，时隙之间的周期
。
[0013]较佳地，所述步骤
S6
中的带宽计算方法包括如下步骤：步骤
S11、
将本次的判决后的单频点无人机时隙信号与前一个频点的判决后的单频点无人机时隙信号进行按位逻辑异或操作，将得到的结果按位相加，得到一个逻辑异或和值；步骤
S12、
如果步骤
S11
中得到的逻辑异或和值小于一个设定的门限值，则判决该频点与上一个频点为同一个无人机的图传信号；步骤
S13、
按照此步骤
S11
至步骤
S12
的循环取下一个频点操作，直到逻辑异或和值有不满足设定的门限值的情况或者所求的带宽已经超出特征数据库存储的该种无人机的特征带宽，最终得到无人机图传信号的带宽信息
。
[0014]本专利技术还提供一种基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别装置，其用于执行上述的基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法，该基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别装置包括控制模块以及分别与所述控制模块相连接的信号采集模块
、
信号预处理模块
、
信号转换模块
、
存储器
、
频点扫描检测模块和带宽计算模块
。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术提供的基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法没有涉及复杂且庞大的数学算法运算，该方法的实现主要涉及一些常规的数字信号处理方法和数字逻辑运算，对于算法实现的硬件需求很低，只需要一般的可编程数字逻辑芯片即可实现，对于在便携性和成本上有要求的无人机侦测项目中应用非常适合
。
[0016]（2）侦测所需时间很短，根据芯片性能不同，从采集无人机图传信号到输出侦测结果，仅需
100
多毫秒
。
很短的侦测时间可以给无人机反制设备留有充足的反应时间
。
附图说明
[0017]下面结合附图对本专利技术作进一步说明：图1是本专利技术实施例一中基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法的流程图；图2是本专利技术实施例一中无人机信号时频图；图3是本专利技术实施例一中平滑滤波后的单频点无人机信号时隙图；图4是本专利技术实施例一中无人机信号单频点幅度统计柱状图；图5是本专利技术实施例一中判决后的单频点无人机信号时隙图；
图6是本专利技术实施例一步骤
S6
中的带宽计算方法的流程图；图7是本专利技术实施例一中基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别装置的结构示意图
。
[0018]附图标记：控制模块
1、
信号采集模块
2、
信号预处理模块
3、
信号转换模块
4、
频点扫描检测模块
5、
带宽计算模块6和存储器
7。
具体实施方式
[0019]以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明
。
[0020]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤
S1、
采集周围环境中的无人机图传信号；步骤
S2、
对无人机图传信号进行预处理；步骤
S3、
将无人机图传时域信号转换为时频信号；步骤
S4、
将一段时间的时频信号存储到存储器中；步骤
S5、
每次从存储器中取出一个频点的时域信号，按频点逐点扫描检测，检测过程包括幅度滑动平均，生成幅度柱状图，生成自动门限，时隙判决，特征提取和特征库比对；步骤
S6、
根据比对结果进行带宽计算
。2.
根据权利要求1所述的基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法，其特征在于，所述步骤
S2
中的信号预处理包括数字滤波处理和数字下变频处理
。3.
根据权利要求1所述的基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法，其特征在于，在所述步骤
S3
中，使用短时快速傅里叶变换将无人机图传时域信号转换为时频信号
。4.
根据权利要求1所述的基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法，其特征在于，所述步骤
S5
中滑动平均的公式如下：其中，
I
为同相信号，
Q
为正交信号，
N
为累加点数，
P
为滑动平均的输出信号
。5.
根据权利要求1所述的基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法，其特征在于，所述步骤
S5
中，通过使用自动分组别算法，返回均匀宽度的组别来生成幅度柱状图；所述组别能够涵盖单频点时域信号中的元素范围并显示分布的基本形状
。6.
根据权利要求1所述的基于自动门限提取的快速无人机图传信号识别方法，其特征在于，所述步骤
S5
中生成自动门限的方法为：通过最大组别波峰检测，得到分布数量最大的幅度值数据，将分布数量...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅其灵，赵彦朋，王书立，
申请(专利权)人：浙江凡双科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：