本站小編為你精心準(zhǔn)備了威脅雷達(dá)信號(hào)識(shí)別方法的探討參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：針對(duì)傳統(tǒng)信號(hào)識(shí)別速度慢和對(duì)無法識(shí)別持續(xù)時(shí)間短的威脅雷達(dá)信號(hào)等問題，研究了信號(hào)序列樣本構(gòu)建方法和變步長匹配方法，提出了一種基于序列樣本的威脅雷達(dá)信號(hào)識(shí)別方法。該方法根據(jù)先驗(yàn)知識(shí)構(gòu)建雷達(dá)信號(hào)序列樣本，采用變步長匹配法對(duì)脈沖流進(jìn)行匹配識(shí)別，并對(duì)持續(xù)時(shí)間較短的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行處理。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于樣本序列的威脅雷達(dá)信號(hào)識(shí)別方法的有效性和可靠性，實(shí)驗(yàn)表明該方法對(duì)復(fù)雜環(huán)境和復(fù)雜體制雷達(dá)信號(hào)的適應(yīng)能力強(qiáng)，正確匹配率高。

關(guān)鍵詞：序列樣本，變步長匹配法，威脅雷達(dá)信號(hào)

0引言

現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境日益復(fù)雜，雷達(dá)信號(hào)密度大幅度增加，能夠?qū)ν{雷達(dá)信號(hào)快速識(shí)別告警，可以提高己方人員和設(shè)備在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)中的生存能力，同時(shí)也為我方采取防御措施，對(duì)敵方進(jìn)行精確打擊贏得寶貴時(shí)間。因此，對(duì)威脅雷達(dá)信號(hào)識(shí)別研究具有重要意義。針對(duì)傳統(tǒng)雷達(dá)信號(hào)處理方法繁瑣，信號(hào)識(shí)別過程較為復(fù)雜，消耗時(shí)間長等不足，文獻(xiàn)［1］在脈沖樣本圖基礎(chǔ)上研究了一種基于集對(duì)分析和滑窗技術(shù)的雷達(dá)信號(hào)快速識(shí)別方法。該方法對(duì)脈沖流只取一段進(jìn)行匹配，識(shí)別結(jié)果與目標(biāo)發(fā)射的脈沖個(gè)數(shù)不相關(guān)，容易出現(xiàn)漏警或虛警現(xiàn)象。為簡化傳統(tǒng)雷達(dá)信號(hào)處理過程，加快對(duì)雷達(dá)信號(hào)序列的搜索速度，文獻(xiàn)［2］采用變步長搜索方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行搜索。該方法能夠有效檢測(cè)出在脈沖流僅持續(xù)一時(shí)間的脈沖序列，但對(duì)PRI復(fù)雜調(diào)制的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行搜索時(shí)需要分解信號(hào)，從而導(dǎo)致計(jì)算量增加，識(shí)別速度變慢等問題。本文針對(duì)無法判別出脈沖流中持續(xù)時(shí)間較短的脈沖信號(hào)的問題，及對(duì)PRI復(fù)雜調(diào)制信號(hào)檢測(cè)過程繁瑣的問題進(jìn)行分析研究，提出一種基于序列樣本的威脅雷達(dá)信號(hào)識(shí)別方法。

1序列樣本和變步長匹配法概述

1.1序列樣本模型

通常情況下，雷達(dá)輻射源在某一工作模式下發(fā)射的脈沖流呈周期性變化。因此，可以用一個(gè)周期內(nèi)的脈沖序列作為序列樣本，對(duì)雷達(dá)在該工作模式下發(fā)射的脈沖流進(jìn)行準(zhǔn)確描述。例如，對(duì)于一個(gè)三參差的雷達(dá)信號(hào)，可以用一個(gè)幀周期（骨架周期）長度的脈沖序列作為序列樣本。

1.2變步長匹配法

文獻(xiàn)［1］采用了滑窗技術(shù)和脈沖樣本圖匹配方法實(shí)現(xiàn)雷達(dá)信號(hào)快速識(shí)別，該方法雖簡化了處理環(huán)節(jié)，但以單倍的重復(fù)周期T為匹配步長進(jìn)行信號(hào)匹配的方式無法識(shí)別出持續(xù)時(shí)間較短的信號(hào)。

2基于變步長匹配法的威脅雷達(dá)信號(hào)識(shí)別

2.1雷達(dá)信號(hào)

序列樣本文獻(xiàn)［3］對(duì)基于全脈沖的周期信號(hào)樣本提取技術(shù)進(jìn)行了研究，從文中可知將全脈沖樣本序列按照到達(dá)時(shí)間順序進(jìn)行整體移動(dòng)，然后與原脈沖序列進(jìn)行自相關(guān)匹配。當(dāng)脈沖列向右移動(dòng)長度為一個(gè)骨架周期后再與原脈沖列進(jìn)行相關(guān)匹配時(shí)，所得的匹配脈沖數(shù)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)峰值，這個(gè)骨架周期就是所要提取的脈沖序列模板樣本。

2.2威脅雷達(dá)信號(hào)匹配識(shí)別步驟

基于變步長匹配法的威脅雷達(dá)信號(hào)識(shí)別過程首先是構(gòu)造雷達(dá)信號(hào)的序列樣本，然后用該序列樣本與篩選后的脈沖序列進(jìn)行查找匹配，最后根據(jù)匹配成功次數(shù)判定威脅雷達(dá)是否存在。

2.2.1獲得觀測(cè)脈沖流，進(jìn)行篩選1）對(duì)威脅雷達(dá)信號(hào)識(shí)別首先從接收機(jī)截獲的脈沖流中截取T0長度的脈沖流。2）由于截獲信號(hào)脈沖流中存在大量的噪聲和我們不感興趣的信號(hào)脈沖序列，所以先利用該威脅雷達(dá)信號(hào)脈沖的載頻、脈寬及脈內(nèi)特征對(duì)觀測(cè)脈沖流進(jìn)行篩選。

2.2.2查找匹配基準(zhǔn)脈沖1）首先以準(zhǔn)信號(hào)脈沖序列的第1個(gè)脈沖作為基準(zhǔn)脈沖，然后用序列樣本與長度為T的子序列（包括基準(zhǔn)脈沖）進(jìn)行匹配。2）若匹配成功則進(jìn)行步驟

2.2.3，否則以下一個(gè)脈沖作為基準(zhǔn)脈沖進(jìn)行序列樣本匹配，以此類推，直到匹配成功或者滿足Tmax-Tjz≤T。Tmax為準(zhǔn)信號(hào)脈沖序列的最后一個(gè)脈沖的到達(dá)時(shí)間，Tjz為基準(zhǔn)脈沖的到達(dá)時(shí)間。這種選取基準(zhǔn)脈沖的方法，一方面無論威脅雷達(dá)信號(hào)從哪一時(shí)間點(diǎn)開始出現(xiàn)都可以檢測(cè)到，避免出現(xiàn)在序列后段的信號(hào)漏警；另一方面可較早地找到威脅雷達(dá)信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)，增加可匹配序列的長度，提高匹配識(shí)別結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2.2.3用變步長匹配法對(duì)準(zhǔn)信號(hào)脈沖序列進(jìn)行匹配識(shí)別若找到匹配基準(zhǔn)脈沖，則根據(jù)該威脅雷達(dá)信號(hào)的特性及該工作模式的特點(diǎn)，選擇合適的匹配步長，對(duì)準(zhǔn)信號(hào)脈沖序列進(jìn)行匹配。若匹配成功的次數(shù)大于門限值，則認(rèn)為觀測(cè)脈沖流中存在該工作模式下的該威脅雷達(dá)信號(hào)，反之則不存在。

2.2.4判斷識(shí)別的威脅雷達(dá)信號(hào)在觀測(cè)時(shí)間后段是否仍然存在對(duì)識(shí)別信號(hào)過程中進(jìn)行序列樣本匹配的每個(gè)點(diǎn)的匹配結(jié)果統(tǒng)計(jì)，通過統(tǒng)計(jì)分析雷達(dá)信號(hào)在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)持續(xù)的時(shí)間。如果前k個(gè)匹配點(diǎn)能夠匹配成功，而從第k+1個(gè)點(diǎn)后都匹配失敗則說明該信號(hào)在第k+1個(gè)匹配點(diǎn)的時(shí)間段后就不存在了。對(duì)在觀測(cè)時(shí)間段內(nèi)不完整的信號(hào)，需再次進(jìn)行截取脈沖流，重復(fù)進(jìn)行識(shí)別過程，即返回步驟

2.2.1，以避免發(fā)生虛警現(xiàn)象。同一個(gè)雷達(dá)輻射源往往具有多種工作模式，在對(duì)其中一種工作模式下的雷達(dá)信號(hào)匹配識(shí)別失敗時(shí)，就進(jìn)行另一種工作模式下的雷達(dá)信號(hào)識(shí)別，直至所有工作模式都匹配失敗，才認(rèn)為該威脅雷達(dá)輻射源不存在。反之，只要存在一種工作模式下的雷達(dá)信號(hào)，則認(rèn)為該威脅雷達(dá)存在［10］。

3仿真實(shí)驗(yàn)分析

為驗(yàn)證文中所提出的方法能夠解決在觀測(cè)時(shí)間的后段無法判斷信號(hào)是否仍存在的問題，及對(duì)威脅雷達(dá)信號(hào)的告警準(zhǔn)確度和可信度，下面進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)分析。仿真實(shí)驗(yàn)接收混合信號(hào)包含6部雷達(dá)信號(hào)，分別為1部PRI固定雷達(dá)信號(hào)，PRI值為150μs；1部PRI抖動(dòng)雷達(dá)信號(hào)（抖動(dòng)量δ=10%），其中心值PRI0=240μs；1部三參差雷達(dá)信號(hào)，子周期分別為PRI1=160μs，PRI2=220μs，PRI3=360μs；1部滑變信號(hào)，PRI滑變范圍為100μs~310μs；1部正弦調(diào)制信號(hào)，PRI調(diào)制均值PRI0=200μs；1部PRI脈組捷變雷達(dá)信號(hào)，其PRI∈{30μs，60μs，95μs}。

4結(jié)論

針對(duì)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境中的威脅雷達(dá)信號(hào)識(shí)別問題，研究了信號(hào)樣本序列與變步長匹配方法，提出了一種基于序列樣本的威脅雷達(dá)信號(hào)識(shí)別新方法。序列樣本的構(gòu)造方法和脈沖樣本圖相比，更為簡單、適用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于序列樣本的威脅雷達(dá)信號(hào)識(shí)別算法對(duì)信號(hào)持續(xù)時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)，解決了無法判別持續(xù)時(shí)間較短的信號(hào)問題，采用重新截取觀測(cè)脈沖流進(jìn)行識(shí)別的措施也能夠降低威脅雷達(dá)信號(hào)誤警概率。同時(shí)，仿真實(shí)驗(yàn)表明基于序列樣本的威脅雷達(dá)信號(hào)識(shí)別方法準(zhǔn)確度高，對(duì)復(fù)雜信號(hào)適應(yīng)能力強(qiáng)，在實(shí)際環(huán)境中具有實(shí)用價(jià)值，為今后對(duì)威脅雷達(dá)信號(hào)識(shí)別研究提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉凱，王杰貴.基于SPA和滑窗技術(shù)的重點(diǎn)雷達(dá)輻射源快速識(shí)別［J］.現(xiàn)代防御技術(shù)，2014，42（2）：151-166.

［2］趙仁建，熊平，陳元亨.脈沖序列的快速搜索法及可信度分析［J］.信號(hào)處理，1996，12（2）：140-162.

［3］劉凱，王杰貴，孟祥豪.基于自提取樣本圖的雷達(dá)輻射源識(shí)別新方法［J］.電光與控制，2013，20（12）：73-87.

［4］馬燕.自提取模板序列機(jī)載雷達(dá)威脅告警算法［J］.雷達(dá)科學(xué)與技術(shù)，2014，12（6）：639-648.

［5］趙仁建，熊平.用變步長檢測(cè)分選周期性信號(hào)［J］.四川大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1995，10（5）：527-532.

［8］孫亞偉，黃建沖，徐英.基于時(shí)間序列相似性原理的雷達(dá)信號(hào)識(shí)別［J］.電子信息對(duì)抗技術(shù)，2012，27（4）：25-28.

［9］夏銘禹，李俊杰，王勇.相控陣?yán)走_(dá)信息在艦炮武器系統(tǒng)中優(yōu)化使用［J］.火力與指揮控制，2016，41（1）：85-87.

作者：沈家煌；黃建沖；朱永成 單位：國防科技大學(xué)電子對(duì)抗學(xué)院