[发明专利]雷达脉冲调制样式识别方法

说明书

本发明公开的一种雷达脉冲调制样式识别方法，旨在利用脉冲信号数字信道化过程中的时频特性、频谱、二次方谱、四次方谱特性，以及脉冲时序关系进行脉冲调制样式判别。本发明通过以下处理过程予以实现：在组成的雷达脉冲调制样式识别系统中，滑动STFT信道化模块对从模数转换器输入的时域数据进行滑动加窗短时傅里叶变换STFT信道化处理，扩展脉冲描述字生成模块生成扩展脉冲描述字；采用多层树形结构模式来构建脉冲调制样式识别流程进行调制样式判别；判断是否满足无调制判别条件、线性调频判别条件、二相编码判别条、四相编码判别条件、频率编码判别条件、频率分集判别条件；不满足上述判别条件则确定为非线性调频脉冲调制信号。

技术领域

本发明涉及一种对雷达信号脉冲调制样式进行识别的方法。基于雷达脉冲信号的宽带数字信道化过程时频特性，以及并行计算的频谱、二次方谱、四次方谱等特性，采用多层树型结构模式进行调制样式识别的一种新方法。

背景技术

随着雷达技术的发展，各种新体制雷达的不断出现，使得雷达信号形式多样，雷达信号侦察电磁环境日益复杂。基于简单的雷达脉冲描述字(PDW)：脉冲到达时间、脉冲幅度、脉冲频率、脉冲宽度、脉冲到达角进行雷达辐射源识别方法已不能对其辐射源进行很好的识别，已经难以满足应用需求，目前雷达信号所采用的脉冲调制样式主要分为：无调制信号(NM)、线性调频信号(LFM)、二相编码信号二进制相移键控(BPSK)、四相编码信号(QPSK,四相相移键控信号)、非线性调频信号(LFM)、频率编码信号(FSK)、频率分集信号(FD)等。

基于不同雷达辐射源信号的脉冲调制信号特征，现有技术提出了众多脉冲调制样式识别的方法，但这些方法都只针对少数二、三种调制类型信号，且没有充分考虑信噪比(SNR)变化时对识别效果的影响。随着现代电子技术的迅猛发展，还将有更多新的雷达体制不断出显，雷达信号的脉冲密度越来越高，调制方式越来越复杂多样。为了应对雷达脉冲密集复杂电磁环境，解决时域重叠多目标脉冲检测问题，国内外科研人员做了大量探索工作，通常采用多相滤波、加窗短时傅里叶变换(STFT)的信道化，在各子信道进行脉冲信号检测与参数测量，形成脉冲描述字；基于脉冲信号分选后辐射源目标引导获取脉冲中频数据，通过直接计算分析脉冲信号瞬时频率、频谱、二次方谱、四次方谱特性来进行调制样式识别。但是，该类识别方法存在抗干扰能力弱，复杂调制信号识别不准，不适应实时实现等问题。

发明内容

本发明针对雷达信号侦察系统处于密集复杂电磁环境下，脉冲信号测量过程中对脉冲调制样式识别的需求，提供一种识别准确率高，信号谱最小单元精度一致性好，性能高效可靠，易实时实现的雷达脉冲调制样式识别方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种雷达脉冲调制样式识别方法，具有如下技术特征：滑动STFT信道化模块、脉冲信号检测模块、扩展脉冲描述字生成模块、无调制判别模块、线性调频判别模块、二相编码判别模块、四相编码判别模块、频率分集判别模块和频率编码判别模块组成雷达脉冲调制样式识别系统；滑动STFT信道化模块对从模数转换器输入的时域数据进行滑动加窗短时傅里叶变换STFT信道化处理，脉冲信号检测模块直接在频域对脉冲信号进行检测；扩展脉冲描述字生成模块基于信号频谱特性分析、二次方谱特性分析、四次方谱特性分析、时频特性分析、时域参数测量和频域参数测量信息组合生成扩展脉冲描述字；采用多层树形结构模式来构建脉冲调制样式识别流程，基于脉冲时频特性、频谱特性、二次方谱特性、四次方谱特性信息、脉冲到达与结束的时间序列关系进行调制样式判别；判断是否满足无调制判别条件，是则为无调制脉冲描述字，并基于无调制脉冲描述字的脉冲到达时间、脉冲结束时间以及幅度差异进行频率编码、频率分集脉冲调制信号判别合并；否则判断是否满足线性调频判别条件，是则为线性调频脉冲描述字，否则判断是否满足二相编码判别条件，是则为二相编码脉冲描述字，否则判断是否满足四相编码判别条件，是则为四相编码描述字；不满足上述判别条件的即为非线性调频脉冲描述字，并确定为非线性调频脉冲调制信号。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。