本发明属于电磁信号处理,涉及一种基于脉组提取拼接的脉冲多普勒雷达信号分选方法和系统。
背景技术:
1、电子探测技术具有探测距离远和隐蔽性强等优点,是一种应用范围十分广泛的电子目标监测手段。电子探测的对象包括雷达和各类通信终端等多类辐射源,通过截获电子目标向外辐射的电磁信号能量,据此测量其参数、确定其位置、识别其属性和判断其意图等是智能化应用领域使用非常广泛的一类技术。作为电子探测系统的重要目标对象,雷达辐射源在各智能应用领域有越来越多的装备和使用,广泛应用于解决目标和环境探测等问题。
2、电子探测系统通过截获脉冲多普勒雷达向外辐射的脉冲序列,借助信号参数测量获得信号载频、脉宽和脉幅等参数,随后依据这些参数对截获的脉冲序列进行分选,在密集复杂的电磁信号环境中排除各种有意和无意干扰信号的影响,提取特定雷达对应的脉冲序列。提纯后的雷达脉冲序列可用于解决雷达属性识别等问题,据此获得丰富的空间目标态势,可用于实现对脉冲多普勒雷达及其搭载平台的识别与监视。实际的电子探测信号处理中普遍存在的参数测量误差、漏脉冲以及干扰脉冲等数据噪声,给脉冲多普勒雷达信号分选过程造成了很大困难。
3、由于雷达信号截获和分析问题大多数源于特定的前沿应用领域,如智能汽车和无人机等应用领域,其解决方案目前公开发表的学术论文较少,专门针对脉冲多普勒雷达信号分选问题的技术研究更是鲜有公开报道;而且由于雷达探测数据获取困难,相关学术研究只能基于仿真数据完成,并不能真实、全面地反映实际电子探测数据的情况,据此提出的脉冲多普勒雷达信号分选收到也难免有所偏差。
技术实现思路
1、针对上述传统方法中存在的问题,本发明提出了一种基于脉组提取拼接的脉冲多普勒雷达信号分选方法以及一种基于脉组提取拼接的脉冲多普勒雷达信号分选系统,有效地解决脉冲多普勒雷达信号的分选问题。
2、为了实现上述目的,本发明实施例采用以下技术方案:
3、一方面,提供一种基于脉组提取拼接的脉冲多普勒雷达信号分选方法,包括步骤:
4、获取电子探测的脉冲多普勒雷达脉冲序列;
5、采用滑动时间窗对脉冲多普勒雷达脉冲序列进行截取并利用时变重频特征分析对截取的脉冲序列进行重频特征分析,得到脉冲多普勒雷达脉冲序列在的雷达信号重频取值范围内的重频能量谱;
6、根据重频能量谱的重频参数变化对脉冲多普勒雷达脉冲序列进行子脉组重频参数高精度估计,得到脉冲多普勒雷达脉冲序列各子脉组的重频间隔估计值;
7、根据各子脉组的重频间隔估计值对各时间窗内部所得脉冲进行子脉组关联后,把所有时间窗内的关联分选结果进行拼接得到最终的雷达脉冲分选结果。
8、另一方面,还提供一种基于脉组提取拼接的脉冲多普勒雷达信号分选系统,包括:
9、信号获取模块,用于获取电子探测的脉冲多普勒雷达脉冲序列;
10、重频分析模块,用于采用滑动时间窗对脉冲多普勒雷达脉冲序列进行截取并利用时变重频特征分析对截取的脉冲序列进行重频特征分析,得到脉冲多普勒雷达脉冲序列在的雷达信号重频取值范围内的重频能量谱;
11、重频估计模块,用于根据重频能量谱的重频参数变化对脉冲多普勒雷达脉冲序列进行子脉组重频参数高精度估计,得到脉冲多普勒雷达脉冲序列各子脉组的重频间隔估计值;
12、关联拼接模块,用于根据各子脉组的重频间隔估计值对各时间窗内部所得脉冲进行子脉组关联后,把所有时间窗内的关联分选结果进行拼接得到最终的雷达脉冲分选结果。
13、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果:
14、上述基于脉组提取拼接的脉冲多普勒雷达信号分选方法和系统,通过将脉冲多普勒雷达信号分选过程分解为固定重频子脉组分选与多个子脉组整合两个部分,采用滑动时间窗削弱具有差异化重频参数的子脉组之间的相互干扰,利用不同子脉组之间重频特征的变化规律来区分和拼接多个子脉组,最终获得更加完整的脉冲多普勒雷达信号序列。
15、与传统的基于电子探测脉冲序列整体重频结构分析的雷达脉冲分选方法相比,引入了滑动时间窗处理思想,很好地削弱了观测时间窗长度与目标雷达脉冲序列持续时长之间的失配现象,以及不同时段内具有不同重频规律的脉冲序列之间的相互干扰,极大地增强了脉冲分选和重频参数估计的稳定性。并且很好地利用了脉冲多普勒雷达脉冲序列重频规律分段稳定的特点,借助分段分选和拼接的方式,可以得到受干扰脉冲和交错脉冲影响更小的目标雷达脉冲序列,以及高精度的重频参数估计值,能够有力支撑后续辐射源识别和无源定位等应用。
1.一种基于脉组提取拼接的脉冲多普勒雷达信号分选方法,其特征在于,包括步骤:
2.根据权利要求1所述的基于脉组提取拼接的脉冲多普勒雷达信号分选方法,其特征在于,根据所述重频能量谱的重频参数变化对所述脉冲多普勒雷达脉冲序列进行子脉组重频参数高精度估计的过程中,还包括:
3.根据权利要求2所述的基于脉组提取拼接的脉冲多普勒雷达信号分选方法,其特征在于,根据所述重频能量谱的重频参数变化对所述脉冲多普勒雷达脉冲序列进行子脉组重频参数高精度估计的过程中,还包括:
4.一种基于脉组提取拼接的脉冲多普勒雷达信号分选系统,其特征在于,包括:
5.根据权利要求4所述的基于脉组提取拼接的脉冲多普勒雷达信号分选系统,其特征在于,所述重频估计模块在根据所述重频能量谱的重频参数变化对所述脉冲多普勒雷达脉冲序列进行子脉组重频参数高精度估计的过程中,还用于利用脉冲序列分选时时间-相位平面上的最优拟合直线的斜率修正雷达重频分量估计值。
6.根据权利要求5所述的基于脉组提取拼接的脉冲多普勒雷达信号分选系统,其特征在于,所述重频估计模块在根据所述重频能量谱的重频参数变化对所述脉冲多普勒雷达脉冲序列进行子脉组重频参数高精度估计的过程中,还用于分别根据各时间窗内分选出的脉冲序列的到达时间序列,采用牛顿迭代法对重频间隔估计的结果进行迭代优化。