[发明专利]一种基于方差维数的辐射源指纹特征提取方法

说明书

一种基于方差维数的辐射源指纹特征提取方法，本发明涉及辐射源指纹特征提取方法。本发明的目的是为了解决传统特征参数难以满足辐射源个体识别有效性和可靠性需求，导致辐射源个体识别正确率低的问题。一种基于方差维数的辐射源指纹特征提取方法具体过程为：一、对接收到的一维辐射源信号进行分段处理，得到一维辐射源信号段；二、对一得到的一维辐射源信号段进行方差维数特征提取，得到方差维数特征向量。本发明用于辐射源个体识别领域。

技术领域

本发明涉及辐射源指纹特征提取方法。

背景技术

辐射源个体识别，又称为“辐射源指纹识别”或“特定辐射源识别”，主要利用被动接收的辐射源信号，分析其细微特征参数，利用指纹特征提取分辨出同类型辐射源的不同个体。由于辐射源物理元件的差异，使得每个辐射源波形都有着独特特征，称为指纹特征，而辐射源个体识别的关键技术在于指纹特征的选择和提取。辐射源个体识别在军用和民用方面均有诸多应用。军用方面主要针对雷达辐射源进行个体识别；民用方面主要在于射频识别、网络节点互认、信息取证和通信安全等领域。另外，分形维数作为分形理论的重要内容，已经比较广泛的应用到地震波检测、图像处理和材料科学等领域。带噪声的雷达辐射源信号可看作一种具有一定自相似特性的时间序列，恰能用分形对其进行有效的刻画。

现有的辐射源特征提取技术主要利用辐射源信号的时域特征、频域特征、统计特征等传统参数，随着辐射源波形的日益复杂以及硬件工艺的提高，传统特征参数难以满足辐射源个体识别有效性和可靠性需求，导致辐射源个体识别正确率低。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统特征参数难以满足辐射源个体识别有效性和可靠性需求，导致辐射源个体识别正确率低的问题，而提出一种基于方差维数的辐射源指纹特征提取方法。

一种基于方差维数的辐射源指纹特征提取方法具体过程为：

步骤一、对接收到的一维辐射源信号进行分段处理，得到一维辐射源信号段S₁,S₂,…S_i…,S_n；

S_i为第i个一维辐射源信号段，1≤i≤n，n取值为正整数；

过程为：

步骤一一、输入接收到的一维辐射源信号S，根据接收到的一维辐射源信号S的总长和特征提取分段数需求，设定信号段长度w和分段数n，每个信号段长度相同；

步骤一二、确定滑动窗步长Δ，滑动窗步长Δ由式(1)得到：

其中表示正向取整函数；

步骤一三、调用函数G＝enframe(S，w，Δ)，得到函数enframe的返回值G，G形式如下：

G是一个行数为n，列数为w的矩阵；

得到一维辐射源信号段S₁,S₂,…S_i…,S_n；

步骤二、对步骤一得到的一维辐射源信号段进行方差维数特征提取，得到方差维数特征向量。

本发明的有益效果为：

本发明从分形域入手，利用方差维数作为辐射源信号的指纹特征，利用信号分段处理增加特征维数，完成辐射源指纹特征的提取，满足辐射源个体识别有效性和可靠性需求，提高了辐射源个体识别正确率。仿真实验的结果显示，在信噪比为13dB的条件下，利用提取的方差维数特征进行分类，辐射源个体识别的正确率在95％以上。