[发明专利]一种基于自适应二维聚类的信号预分选方法

说明书

本发明公开了一种基于自适应二维聚类的信号预分选方法，可用于复杂环境下新体制雷达的信号预识别，该方法包括以下步骤：利用天线阵列对目标二维定位，获得距离和方位信息；设置距离和方位的阈值初始值；计算目标距离维和方位维的相似度；根据计算的相似度和阈值，得到距离和方位的二维聚类；自适应调整距离和方位的阈值，统计聚类后距离维和方位维的相似度均值，直至均值小于距离或方位的阈值时，完成信号预分选。本发明采用先定位后预分选的方法，突破了传统雷达信号分选的局限，利用距离和方位的二维聚类处理，有效地解决了信号分选中日益严重的增批和漏批现象，提高了雷达信号分选的有效性。

技术领域

本发明涉及电子对抗中雷达信号处理技术领域，尤其是一种基于自适应二维聚类的信号预分选方法。

背景技术

电子对抗是现代化战争中进攻和防御的重要作战手段，而雷达信号分选则是在复杂电磁环境下对参数未知的雷达辐射信号分选，是电子对抗系统的重要组成部分。

现代雷达已经向多功能、多用途的新体制、新技术的方向发展，一部雷达可能有多种工作状态和多种体制，并且往往设计了各种复杂波形，这就破坏了信号分选和识别所利用的规律性，使雷达侦察系统受到极大的挑战，而各种电子对抗装备数量的增加，使得雷达侦察系统处于复杂、密集的电磁信号环境下，信号处理的复杂性和运算量主要集中在信号分选处理上，信号分选的水平已经是衡量电子对抗设备先进性的重要指标。

针对复杂电磁环境，雷达辐射源信号常常会在时域、空域、频域上发生重叠，传统的雷达信号分选方法存在严重的“增批”和“漏批”现象，信号环境的高密度，也使得传统分选处理计算量大，这些都会导致信号分选的失效，因此迫切需要探索新的信号分选方法。本发明采用先定位后预分选的方法，减小了后续信号分选处理的运算量，能够达到信号正确分选的目的。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种运算量小，能够提高分选正确性的方法。

本发明提出的一种基于自适应二维聚类的信号预分选方法，该方法包括：

1)利用天线阵列对目标二维定位，获得距离和方位(R,θ)信息序列；

2)设置距离和方位的阈值(ΔR,Δθ)初始值；

3)计算目标距离维和方位维的相似度(d_R,d_θ)；

4)根据计算的相似度和阈值，得到距离和方位的二维聚类；

5)自适应调整距离和方位的阈值，统计聚类后距离维和方位维的相似度均值

当均值小于距离或方位的阈值时，完成信号预分选。

上述方法中：所述阵列天线对目标二维定位具体为：利用大口径稀疏阵列，当R≤2D²/λ时目标处理阵列近场区域，基于阵列球面波模型可同时获得目标距离和方位信息，R为目标距离，D为阵列口径，λ为目标波长；对于宽带雷达未分选信号先实施定位，在不同的距离R和方位角θ上扫描，对各步进频率点k计算空间谱：

其中，N为噪声的协方差矩阵，为不同频率点下的阵列流矢量，则宽带雷达信号空间谱为：

上式中K为步进频点个数；搜索雷达信号空间谱的峰值，此峰值对应的扫描距离和方位就是目标的距离和方位信息。

所述步骤2)中，依据稀疏阵列对目标测距和测向的精度，设置距离和方位阈值的初始值。

更为具体地，所述步骤3)中，采用欧氏距离计算距离维和方位维的相似度：

其中d_R为距离维的欧氏距离，M为脉冲序列个数，R_ref为参考距离，一般取第一次测得的距离为参考距离；