[发明专利]一种基于聚类的交叠信号消除方法及系统

说明书

本发明公开一种基于聚类的交叠信号消除方法及系统。该方法包括：获取滑动窗接收的数据；滑动窗通过在时间轴上进行滑动收集对应的时间段内接收到的信号，并确定信号的幅度值；将数据按幅度值进行聚类，得到具有不同幅度范围的簇；根据簇内的幅度值的均值确定簇为基本簇或组合簇，若簇为组合簇，确定组合簇与基本簇的组合关系；根据组合簇与基本簇的组合关系，将组合簇内的数据划分到对应的基本簇内；对前后两个滑动窗内的基本簇进行拼接，得到非交叠信号。本发明公开的方法及系统，能够用于不同类型的脉位调制信号构成的交叠信号的消除，具有通用性。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于聚类的交叠信号消除方法及系统。

背景技术

A/C模式和S模式是多点定位(multilateration，MLAT)系统、广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，ADS-B)系统和二次雷达系统的主要通信协议，已广泛应用于民航交通管制领域。

信号的交叠是指多个不同幅度、不同起始时间的原始信号在时间域上的线性叠加。

A/C模式信号和S模式信号的中心频率均为1090MHz，且都属于脉位调制，即利用子脉冲的位置和电平来表示信息并通过解码来获得信息。当发射源数量较多时，在接收端的接收信号中易出现多个不同发射源的A/C模式信号或S模式信号的交叠，或者S模式信号与A/C信号的交叠，从而造成误码率的上升。

现有的交叠信号消除方法大都建立在A/C模式信号或S模式信号的信号特性的基础上，只能针对A/C模式信号或S模式信号中的一种信号的交叠，而不能消除S模式信号与A/C信号的交叠，也不能消除其他两种或两种以上脉位调制信号之间的交叠，不具有通用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于聚类的交叠信号消除方法及系统，既能消除A/C模式信号或S模式信号的交叠，也能消除S模式信号与A/C信号的交叠，能够用于不同类型的脉位调制信号构成的交叠信号的消除，具有通用性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于聚类的交叠信号消除方法，包括：

步骤101：获取滑动窗接收的数据；所述滑动窗为时间轴上对应预设时间段的时间窗；所述滑动窗通过在时间轴上进行滑动收集对应的所述时间段内接收到的信号，并确定所述信号的幅度值；

步骤102：将所述数据按幅度值进行聚类，得到具有不同幅度值范围的簇；所述簇为幅度值在所述幅度值范围的数据的集合；

步骤103：根据所述簇内的所述幅度值的均值确定所述簇为基本簇或组合簇，若所述簇为组合簇，确定所述组合簇与所述基本簇的组合关系；所述基本簇为由同一幅度范围的独立信号构成的数据的集合；所述组合簇为由多种幅度范围的独立信号叠加后构成的数据的集合；

步骤104：根据所述组合簇与所述基本簇的组合关系，将所述组合簇内的数据划分到对应的基本簇内；

步骤105：对前后两个所述滑动窗内的所述基本簇进行拼接，得到非交叠信号。

可选的，所述将所述数据按幅度值进行聚类，得到具有不同幅度范围的簇，具体包括：

步骤201：将所述滑动窗口中的数据复制一份，形成待处理数据集；

步骤202：分辨并删除所述待处理数据集中的噪声数据；

步骤203：定义一个新簇作为当前簇，所述当前簇为空集；

步骤204：获取所述待处理数据集中幅度值为最值的数据，得到最值幅度数据；所述幅度值为最值的数据为所述待处理数据集中幅度值最大的数据或所述待处理数据集中幅度值最小的数据；