[发明专利]基于自适应阈值的雷达脉冲提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于雷达辐射源信号识别、分析或压缩的雷达脉冲提取方法。

背景技术

雷达信号的识别和特征分析在电子战中有重要作用。目前，复杂调制雷达信号逐渐增多， 雷达信号的多样化和复杂化对雷达信号的分选识别提出了更高的要求。雷达信号的特征信息 主要集中在脉冲内，因此，雷达信号的识别和特征提取都需要预先进行雷达脉冲提取。

在实际应用中，采集到的雷达信号数据量巨大，且有大量无效和冗余信息的存在，给雷 达信号的传输、存储、识别和分析带来了困难，需要对采集到的雷达信号进行压缩。而对于 脉冲内调制雷达信号，利用脉冲内数据而不是全部雷达数据进行存储和传输，可以保存雷达 信号的所有调制信息。因此，实现雷达信号的压缩，可以预先进行雷达脉冲提取。

而传统的雷达脉冲检测提取多是对雷达回波信号进行处理，方法较多；针对雷达辐射源 信号的提取方法，由于已知的辐射源信号先验知识更少，当前的方法并不多，主要利用信号 的包络进行。脉冲提取方法主要有两类：一是对包络利用二次差分，计算脉冲的拐点进行提 取；二是利用经验值设置一个阈值，利用阈值提取包络。但这两种方法脉冲的提取都不理想， 前者受噪声影响较大，后者主要依靠经验值，局限性比较大。

发明内容

本发明针对现有雷达脉冲提取方法存在的不足，提供一种能够更准确得到脉冲位置和更 准确提取脉冲的基于自适应阈值的雷达脉冲提取方法。

本发明的基于自适应阈值的雷达脉冲提取方法，包括以下步骤：

(1)对雷达信号提取包络幅值

如果接收机接收到的信号是正常的实采样信号，先进行希尔伯特变换，再提取包络幅值； 如果接收机接收到的信号是由正交采样得到的复信号，则直接对信号提取包络幅值；

(2)对雷达包络幅值进行平滑滤波

设定滑动平均滤波器长度或采用滤波器默认长度，对步骤(1)中得到的包络幅值进行平 滑滤波；采用滑动平均的方法进行去噪，设滑动窗口的大小(即滑动平均滤波器长度)为L， 且L＝2M+1，M为任意正整数，则窗函数：

W(n)=0,|n|<M1L,|n|≥M]]>

利用窗函数^W(ⁿ)与雷达包络进行卷积，实现对信号的平滑滤波；

L的大小根据需要设定，默认值为51(即滤波器默认长度为51)。

(3)对滤波后的雷达包络幅值K均值聚类，计算阈值，提取脉冲位置

对步骤(2)中得到的包络幅值按照现有K均值算法进行K均值聚类，得到雷达包络幅值 的脉冲信号部分的聚类中心和噪声部分的聚类中心这两个聚类中心，取两个聚类中心的均值 作为最佳阈值，根据最佳阈值将信号分为脉冲信号和噪声部分，由此得到各个脉冲的起始位 置和结束位置；

(4)提取出脉冲信号

根据步骤(3)中得到的各个脉冲的起始位置和结束位置，并结合具体的应用背景，对脉 冲位置进行压缩或扩展的调整，调整的长度根据需要设定或采用默认值，根据调整后的脉冲 位置提取出脉冲信号；

假设提取的第i个脉冲的边界分别为th^start(i)(起始边界)、th^end(i)(结束边界)，则根据 不同需要确定的最后脉冲位置P^start(i)(起始位置)、P^end(i)(结束位置)为：