本發(fā)明屬于雷達信號脈沖分析與識別,特別是涉及一種基于脈沖壓縮特性的雷達信號調(diào)制類型分類方法。
背景技術(shù):
1、雷達信號脈內(nèi)調(diào)制特征是雷達參數(shù)的重要組成部分,常見的雷達脈內(nèi)調(diào)制形式有,簡單、二相編碼、四相編碼、線性調(diào)頻、非線性調(diào)制等多種調(diào)制形式。脈沖壓縮技術(shù)是現(xiàn)代雷達最常見的信號處理技術(shù),它是指雷達發(fā)射頻率或者相位調(diào)制過的寬脈沖,在接收時利用自相關(guān)將寬脈沖變?yōu)檎}沖信號。通過脈沖壓縮技術(shù),雷達可以發(fā)射在發(fā)射大脈寬信號的同時獲得高的距離分辨率。簡單信號的未采用脈沖壓縮技術(shù),因此其信號的自相關(guān)后的主瓣寬度等于發(fā)射信號脈寬。而采用脈沖壓縮技術(shù)的調(diào)制信號其自相關(guān)之后的主瓣寬度遠小于信號脈寬。常見的雷達脈沖信號分類方法有瞬時測頻法、時頻分析法、基于帶寬比的方法。瞬時測頻法,利用不同雷達信號脈內(nèi)調(diào)試特征的瞬時頻率特性對雷達信號脈內(nèi)調(diào)制特征進行分類。瞬時測頻法因為對噪聲極其敏感,難以滿足實際電子探測系統(tǒng)的需要。基于帶寬比的方法是計算信號和信號平方后快速傅立葉后計算信號帶寬比值方法來確認信號類型。實際應(yīng)用中,雷達輻射源信號在傳播和接收過程中會受噪聲干擾和信道起伏,snr變化較大,信號的頻譜寬度難以準確測量。時頻分析法的計算量大,計算參數(shù)多,應(yīng)用效果不佳。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明目的在于解決背景技術(shù)中提出的問題,提出一種基于脈沖壓縮特性的雷達信號調(diào)制類型分類方法,該方法具有計算量小、識別速度快、流程簡單、工程實現(xiàn)方便、信噪比要求低的優(yōu)點。
2、為了實現(xiàn)本發(fā)明目的,本發(fā)明公開了一種基于脈沖壓縮特性的雷達信號調(diào)制類型分類方法,利用雷達信號的脈沖壓縮特性計算信號、信號平方、信號四次方的脈壓后主瓣寬度與脈寬比值識別,簡單信號、二相編碼信號和四相編碼信號;對剩余為分類的信號采用不同的延時自相關(guān)系數(shù)計算其調(diào)制斜率,根據(jù)計算出的調(diào)制斜率結(jié)果區(qū)分線性調(diào)頻信號和非線性調(diào)頻信號。
3、進一步地,具體包括以下步驟:
4、步驟1,對雷達iq信號做自相關(guān)運算,求解其最大值,并根據(jù)最大值對自相關(guān)結(jié)果作對數(shù)歸一化;
5、步驟2,檢測歸一化結(jié)果的3db主瓣寬度,計算主瓣寬度與原信號脈寬的比值,如果比值接近1,判定為信號是簡單信號,否則為脈沖壓縮信號;
6、步驟3,對iq信號的i路和q路分別作平方運算,重復步驟1、步驟2,如果比值接近1,判定為二相編碼信號;
7、步驟4,對iq信號的i路和q路分別做4次方運算,重復步驟1、2,如果比值接近1,判定為四相編碼信號;
8、步驟5,對剩余的未分類的信號采用不同的延時相關(guān)系數(shù),做延時自相關(guān)運算,分別計算其調(diào)制斜率,根據(jù)調(diào)制斜率是否相同判斷是否為線性調(diào)頻信號。
9、進一步地,主瓣寬度與原信號脈寬的比值為1±0.1時,視為比值接近1。
10、進一步地,步驟1中,具體包括以下步驟:
11、對信號做自相關(guān)運算,按如下公式自相關(guān)歸一化結(jié)果 r x( t):
12、
13、式中, x( n)為雷達iq采樣信號,n為采樣總長度。
14、進一步地,步驟2中,計算歸一化結(jié)果 r x( t)3db寬度與原信號脈寬比值;
15、進一步地,步驟3中,當比值接近1時,信號為簡單信號,對未滿足門限的信號如下公式分別對 x( n)的實部re和虛部im做平方運算,得到 y( n)信號:
16、
17、對 y( n)重復步驟1、2,計算 y( n)的歸一化結(jié)果 r y( t)3db寬度與原信號脈寬比值。
18、進一步地,步驟4中,當比值接近1時,信號為二相編碼信號,對未滿足門限的信號做4次方運算,得到 z( n)信號:
19、
20、對 z( n)重復步驟1、2計算,計算 z( n)的歸一化結(jié)果 r z( t)3db寬度與原信號脈寬比值;
21、當比值大于等于1時,信號為四相編碼信號,未滿足門限的信號為其他壓縮信號。
22、進一步地,步驟5中,選取不同的延時系數(shù) a 1, a 2,其中0.5< a 1<1,0< a 2<0.5,做延時自相關(guān)運算,分別計算其調(diào)制斜率 k 1、 k 2;
23、當 k 1= k 2信號為線性調(diào)頻信號;否則為非線性調(diào)頻信號。
24、為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明還公開了一種基于脈沖壓縮特性的雷達信號調(diào)制類型分類系統(tǒng),包括以下模塊:
25、自相關(guān)對數(shù)歸一化模塊,對雷達iq信號做自相關(guān)運算,求解其最大值,并根據(jù)最大值對自相關(guān)結(jié)果做對數(shù)歸一化;
26、簡單信號分離模塊,檢測歸一化結(jié)果的3db主瓣寬度,計算主瓣寬度與原信號脈寬的比值,如果比值接近1,判定為信號是簡單信號,否則為脈沖壓縮信號;
27、二相編碼信號分離模塊,對iq信號的i路和q路分別作平方運算,重復自相關(guān)對數(shù)歸一化模塊和簡單信號分離模塊采用的步驟,如果比值接近1,判定為二相編碼信號;
28、四相編碼信號分離模塊,對iq信號的i路和q路分別做4次方運算,自相關(guān)對數(shù)歸一化模塊和簡單信號分離模塊采用的步驟,如果比值接近1,判定為四相編碼信號;
29、線性調(diào)頻信號和非線性調(diào)頻信號分離模塊,對剩余的未分類的信號采用不同的延時相關(guān)系數(shù),做延時自相關(guān)運算,分別計算其調(diào)制斜率,根據(jù)調(diào)制斜率是否相同判斷是否為線性調(diào)頻信號。
30、為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明還公開了一種電子設(shè)備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,處理器用于執(zhí)行一種基于脈沖壓縮特性的雷達信號調(diào)制類型分類方法。
31、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的顯著進步在于:1)利用雷達信號的脈沖壓縮特性,通過卷積運算和其他簡單運算,就可以區(qū)分簡單信號、二相編碼信號、四相編碼信號、線性調(diào)頻和非線性調(diào)頻信號;2)同其他算法相比計算量小,具有識別速度快、流程簡單、性噪比要求低的優(yōu)點。
32、為更清楚說明本發(fā)明的功能特性以及結(jié)構(gòu)參數(shù),下面結(jié)合附圖及具體實施方式進一步說明。