[发明专利]一种基于无参数网格的无线电信号数据聚类方法

权利要求书

1.一种基于无参数网格的无线电信号数据聚类方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：以无线电信号数据集中的数据个数除以该批数据的采集时长，得到网格划分值k；

步骤2)：根据步骤1)得到的网格划分值k，将该批信号数据的中心频率维度划分为k个等长但不相交的网格单元；以信号数据中心频率属性的分布范围除以网格划分值得到单个网格单元的长度，然后根据单个单元的长度和信号数据中心频率属性的分布范围计算得到每个网格单元的中心频率范围；

步骤3)：根据已知的每个信号数据中心频率值，将其划分至对应的网格单元，并且统计每个网格单元的数据点个数作为网格单元密度值；

步骤4)：根据已统计的网格单元密度值，计算密度阈值，并依据密度阈值对网格单元进行划分，其中网格密度高于密度阈值的为高密网格，反之为低密网格即边界网格；

步骤5)：根据步骤4)得到的高密网格集合，将其中相邻的高密网格单元连接起来，形成多个聚类；

步骤6)：从边界网格单元中提取聚类边界点，并根据边界处理方法将其放至所属聚类，以该步骤之后所得聚类结果为[c₁,c₂,…,c_t,…,c_k]，其中1≤t≤k；

所述的边界处理方法是对低密网格单元中的所有信号数据即信号点，计算其到所有相邻高密网格单元中心位置的距离，最后将小于阈值的信号点放置相应的聚类；

步骤7)：通过信号的带宽属性，对信号聚类结果进行噪声检测；

所述步骤7)具体如下：

步骤7.1)：以聚类c_t中包含n_t条数据

步骤7.2)：对于属于聚类c_t的所有数据点p_i，计算该点到聚类c_t中其他所有数据点的距离之和，其计算公式为其中表示为数据点p_i的带宽值；

步骤7.3)：计算聚类c_t的距离和均值V，其计算公式为：

步骤7.4)：对聚类c_t中的所有数据点p_i，将其距离和D_i与距离和均值V进行比较，如果D_i＞xV，则认为数据点p_i为噪声点，同时将数据点p_i从聚类c_t中删除；x通过取值为其中表示为数据点p_i的带宽值；

步骤7.5)：重复步骤7.1)到7.4)，直到遍历完所有聚类。

2.根据权利要求1所述的一种基于无参数网格的无线电信号数据聚类方法，其特征在于，所述步骤1)包括以下步骤：

步骤1.1)：采集包括中心频率、带宽和采集时间这三个属性在内的无线电信号数据，统计无线电信号数据集的信号点个数m，在此m＝count(j)；其中j表示一个信号；

步骤1.2)：根据信号数据的采集时间t(j)，计算该信号数据集的采集时长t＝Max(t(j))-Min(t(j))；

步骤1.3)：根据步骤1.1)和步骤1.2)得到的信号点个数m和采集时长t，计算得出网格划分值k，其中k的计算公式为k＝m/t。

3.根据权利要求1所述的一种基于无参数网格的无线电信号数据聚类方法，其特征在于，所述步骤2)具体步骤如下：

步骤2.1)：以信号数据中心频率属性的分布范围为[startfreq,endfreq]，则单个网格单元的长度δ＝(endfreq-startfreq)/k；

步骤2.2)：在步骤2.1)的基础上，以i来表示任意一个网格单元，则中心频率范围的计算公式为freq(i)＝(startfreq+(i-1)*δ,startfreq+i*δ]，其中1≤i≤n，n为网格单元的全部数量，依次计算得到所有网格单元的中心频率范围。