專利名稱：脈沖檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種脈沖檢測方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
脈沖信號在通信、導(dǎo)航以及雷達(dá)等方面有著廣泛應(yīng)用，通過脈沖檢測和參數(shù)測量，正確估計信號的起始時刻和持續(xù)時間，是對該類信號實(shí)現(xiàn)分析和處理的必要前提。隨著無線技術(shù)的發(fā)展，空間電磁環(huán)境日益復(fù)雜，對脈沖信號的檢測帶來了巨大困難和挑戰(zhàn)。在脈沖信號的檢測帶寬內(nèi)常常會混有連續(xù)波干擾信號，傳統(tǒng)的處理方法主要包括固定門限檢測方法、陷波器方法以及參數(shù)估計干擾抵消方法。固定門限的脈沖檢測方法只針對噪聲存在的情況，連續(xù)波干擾的存在會導(dǎo)致檢測性能下降甚至無法檢測；陷波器方法只適用于 處理窄帶干擾情況，對于寬帶干擾以及頻率未知或者變化的干擾則無法處理，靈活性較差；參數(shù)估計干擾抵消方法是指通過估計連續(xù)波干擾信號的幅度、頻率和相位信息以抵消干擾信號，此方法的估計代價高，受到估計精度和硬件條件的限制，實(shí)現(xiàn)難度大，且參數(shù)估計的誤差會引起信號的失真。隨著脈沖信號的特殊應(yīng)用，對脈沖的檢測提出了更高要求，特別是在信號無法累積處理的情況下，如何在連續(xù)波干擾下簡單、方便且快速地檢測脈沖信號成為檢測領(lǐng)域一個迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以在連續(xù)波干擾下簡單、方便且快速地對脈沖信號進(jìn)行檢測的方法及系統(tǒng)。( 二 )技術(shù)方案為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種脈沖檢測方法，該方法包括步驟SI.對接收信號包絡(luò)進(jìn)行平滑濾波處理；S2.計算經(jīng)步驟SI處理后的接收信號的包絡(luò)中間電平值；S3.根據(jù)所述接收信號的包絡(luò)中間電平值以及接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值設(shè)定檢測門限；S4.根據(jù)所述檢測門限檢測脈沖信號。優(yōu)選地，在步驟S2中，采用二分法計算接收信號的包絡(luò)中間電平值。優(yōu)選地,步驟S2進(jìn)一步包括步驟S2. I根據(jù)接收機(jī)的動態(tài)范圍設(shè)定初始低門限以及高門限；S2. 2取所述低門限以及高門限的平均值為中間門限；S2. 3計算接收信號包絡(luò)中超過所述中間門限的點(diǎn)數(shù)與總點(diǎn)數(shù)的比值；S2. 4若所述比值等于0.5，則判定所述中間門限為所述接收信號的包絡(luò)中間電平值；若所述比值大于0. 5，則將所述中間門限賦值給所述低門限并返回步驟S2. 2 ;若所述比值小于0. 5，則將所述中間門限賦值給所述高門限并返回步驟S2. 2。
優(yōu)選地，在步驟S3中，若所述接收信號的包絡(luò)中間電平值A(chǔ)大于K倍的所述接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值rn，則設(shè)定所述檢測門限為Mr1,否則，設(shè)定所述檢測門限為Nr1,其中，K為第一設(shè)定比例系數(shù)，M為第二設(shè)定比例系數(shù)，N為第三設(shè)定比例系數(shù)；且設(shè)檢測門限與接收信號包絡(luò)中間值^之間的比值為比例系數(shù)C，在不同的干擾噪聲比條件下，根據(jù)系統(tǒng)所需虛警概率指標(biāo)要求，通過數(shù)值方法計算得到多個所述比例系數(shù)c，所述第一設(shè)定比例系數(shù)K為所述比例系數(shù)c平均值處對應(yīng)的F1與rn的比值；比例系數(shù)c平均值將所有的比例系數(shù)c分為兩部分，所述第二設(shè)定比例系數(shù)M為前一部分的平均值，所述第三設(shè)定比例系數(shù)N為后一部分的平均值。優(yōu)選地，該方法還包括步驟S0.計算所述接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值。優(yōu)選地，采用二分法計算所述接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值。優(yōu)選地,步驟SO進(jìn)一步包括步驟S0. I根據(jù)接收機(jī)的動態(tài)范圍設(shè)定初始低門限以及高門限；S0. 2取所述低門限以及高門限的平均值為中間門限；S0. 3計算所述接收機(jī)噪聲包絡(luò)中超過所述中間門限的點(diǎn)數(shù)與總點(diǎn)數(shù)的比值；S0. 4若所述比值等于0.5，則判定所述中間門限為所述噪聲的的包絡(luò)中間電平值；若所述比值大于0. 5，則將所述中間門限賦值給所述低門限并返回步驟S0. 2 ;若所述比值小于0. 5，則將所述中間門限賦值給所述高門限并返回步驟S0. 2。優(yōu)選地，在步驟SI的平滑濾波處理中，平滑窗口長度為16。本發(fā)明還提供了一種脈沖信號檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括濾波模塊，用于對接收信號進(jìn)行平滑濾波處理；計算模塊，用于計算經(jīng)所述濾波模塊處理后的接收信號的包絡(luò)中間電平值；門限設(shè)定模塊，用于根據(jù)所述接收信號的包絡(luò)中間電平值以及接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值設(shè)定檢測門限值；檢測模塊，用于根據(jù)所述檢測門限值檢測脈沖信號。優(yōu)選地，所述計算模塊還用于計算所述接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值。(三)有益效果本發(fā)明的方法及系統(tǒng)利用接收機(jī)噪聲和接收信號包絡(luò)中間電平值的測量及比較，設(shè)定檢測門限，并根據(jù)連續(xù)波干擾的強(qiáng)弱進(jìn)行自適應(yīng)系數(shù)調(diào)整，從而自適應(yīng)調(diào)整檢測門限，可以在復(fù)雜電磁環(huán)境下有效地提高脈沖的檢測概率，并同時降低其虛警概率，能夠顯著提升脈沖檢測的環(huán)境適應(yīng)性和可靠性。


圖I為依照本發(fā)明一種實(shí)施方式的脈沖檢測方法的流程圖；圖2為本發(fā)明的方法中采用二分法計算接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值的示意圖；圖3為依照本發(fā)明的方法，在不同的信干比SIR條件下，分別利用自適應(yīng)檢測門限經(jīng)過1000次測試得到的檢測概率和虛警概率示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的脈沖檢測方法及系統(tǒng)，結(jié)合附圖及實(shí)施例詳細(xì)說明如下。本發(fā)明的方法首先對脈沖包絡(luò)進(jìn)行平滑濾波，以減小隨機(jī)噪聲的影響；然后，通過、檢測門限的自適應(yīng)調(diào)整以減小連續(xù)波干擾對脈沖檢測性能的影響。如圖I所示，依照本發(fā)明一種實(shí)施方式的脈沖檢測方法包括步驟SI.對接收信號的包絡(luò)x(n)進(jìn)行L點(diǎn)平滑濾波處理，以減小隨機(jī)噪聲的影響。平滑濾波的表達(dá)式如下
權(quán)利要求
1.一種脈沖檢測方法，其特征在于，該方法包括步驟 51.對接收信號包絡(luò)進(jìn)行平滑濾波處理； 52.計算經(jīng)步驟SI處理后的接收信號的包絡(luò)中間電平值； 53.根據(jù)所述接收信號的包絡(luò)中間電平值以及接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值設(shè)定檢測門限； 54.根據(jù)所述檢測門限檢測脈沖信號。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在步驟S2中，采用二分法計算接收信號的包絡(luò)中間電平值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S2進(jìn)一步包括步驟 S2. I根據(jù)接收機(jī)的動態(tài)范圍設(shè)定初始低門限以及高門限； S2. 2取所述低門限以及高門限的平均值為中間門限； S2. 3計算接收信號包絡(luò)中超過所述中間門限的點(diǎn)數(shù)與總點(diǎn)數(shù)的比值； S2.4若所述比值等于0.5，則判定所述中間門限為所述接收信號的包絡(luò)中間電平值；若所述比值大于0. 5，則將所述中間門限賦值給所述低門限并返回步驟S2. 2 ;若所述比值小于0. 5，則將所述中間門限賦值給所述高門限并返回步驟S2. 2。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在步驟S3中，若所述接收信號的包絡(luò)中間電平值^大于K倍的所述接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值rn，則設(shè)定所述檢測門限為Mr1,否貝U，設(shè)定所述檢測門限為Nr1，其中，K為第一設(shè)定比例系數(shù)，M為第二設(shè)定比例系數(shù)，N為第三設(shè)定比例系數(shù)；且 設(shè)檢測門限與接收信號包絡(luò)中間值A(chǔ)之間的比值為比例系數(shù)c，在不同的干擾噪聲比條件下，根據(jù)系統(tǒng)所需虛警概率指標(biāo)要求，通過數(shù)值方法計算得到多個所述比例系數(shù)c，所述第一設(shè)定比例系數(shù)K為所述比例系數(shù)c平均值處對應(yīng)的F1與rn的比值；比例系數(shù)c平均值將所有的比例系數(shù)c分為兩部分，所述第二設(shè)定比例系數(shù)M為前一部分的平均值，所述第三設(shè)定比例系數(shù)N為后一部分的平均值。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該方法還包括步驟 S0.計算所述接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，采用二分法計算所述接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟SO進(jìn)一步包括步驟 S0. I根據(jù)接收機(jī)的動態(tài)范圍設(shè)定初始低門限以及高門限； S0. 2取所述低門限以及高門限的平均值為中間門限； S0. 3計算所述接收機(jī)噪聲包絡(luò)中超過所述中間門限的點(diǎn)數(shù)與總點(diǎn)數(shù)的比值； S0. 4若所述比值等于0. 5，則判定所述中間門限為所述噪聲的包絡(luò)中間電平值；若所述比值大于0. 5，則將所述中間門限賦值給所述低門限并返回步驟S0. 2 ;若所述比值小于0.5，則將所述中間門限賦值給所述高門限并返回步驟S0. 2。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟SI的平滑濾波處理中，平滑窗口長度為16。
9.一種脈沖信號檢測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 濾波模塊，用于對接收信號包絡(luò)進(jìn)行平滑濾波處理；計算模塊，用于計算經(jīng)所述濾波模塊處理后的接收信號的包絡(luò)中間電平值； 門限設(shè)定模塊，用于根據(jù)所述接收信號的包絡(luò)中間電平值以及接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值設(shè)定檢測門限值； 檢測模塊，用于根據(jù)所述檢測門限值檢測脈沖信號。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計算模塊還用于計算所述接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脈沖檢測方法及系統(tǒng)，涉及信號檢測技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括步驟S1.對接收信號包絡(luò)進(jìn)行平滑濾波處理；S2.計算經(jīng)步驟S1處理后的接收信號的包絡(luò)中間電平值；S3.根據(jù)所述接收信號的包絡(luò)中間電平值以及接收機(jī)噪聲的包絡(luò)中間電平值設(shè)定檢測門限；S4.根據(jù)所述檢測門限檢測脈沖信號。本發(fā)明的方法及系統(tǒng)利用接收機(jī)噪聲和接收信號包絡(luò)中間電平值的測量及比較，設(shè)定檢測門限，并根據(jù)連續(xù)波干擾的強(qiáng)弱進(jìn)行自適應(yīng)系數(shù)調(diào)整，從而自適應(yīng)調(diào)整檢測門限，可以在復(fù)雜電磁環(huán)境下有效地提高脈沖的檢測概率，并同時降低其虛警概率，能夠顯著提升脈沖檢測的環(huán)境適應(yīng)性和可靠性。
文檔編號G01R29/02GK102645589SQ201210105600
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者李振強(qiáng), 肖心龍, 郭智煒, 郭漢偉, 陸建華, 黃振 申請人:清華大學(xué)