[发明专利]一种基于CWD时频分析的复合调制信号识别方法

说明书

本发明属于信息与通信工程的脉内信号类型识别领域，具体涉及一种基于CWD时频分析的复合调制信号识别方法。本发明利用了CWD算法对脉冲采样信号进行时频图像分析，能针对多种常规信号和多种复合调制信号进行分类识别。本发明相对于一般的瞬时相位法和短时傅里叶变换等时频分析方法有着更好的抗噪声性能，在较低信噪比的情况下也有良好的识别性能。

技术领域

本发明属于信息与通信工程的脉内信号类型识别领域，具体涉及一种基于CWD时频分析的复合调制信号识别方法。

背景技术

近年来，雷达对距离速度分辨率、测速测距精度、抗干扰性能和低截获概率提出了更高的要求。传统的单一调制信号已逐渐不能兼顾这些要求，因而复合调制信号正越来越成为研究热点。常见复合调制信号有频率编码与相位编码复合(FSK_BPSK)信号、伪码—线性调频复合(LFM_BPSK)信号。FSK_BPSK符合信号旁瓣压缩性能好及距离分辨率高，在雷达等领域受到广泛关注。

针对线性调频(LFM)信号形式简单,易被截获,而伪码调相信号对多普勒频移较敏感等问题,提出一种脉间伪码调相脉内线性调频的新的复合调制信号。该新信号具有图钉型模糊函数和良好的距离及速度分辨率。在高分辨力,抗干扰、低截获方面都显示出独特的优势。

LeMieux讨论了基于Costas和互补Welti码的FSK_PSK复合信号。Donohoe研究了基于Costas和基于量化线性调频FSK_PSK复合信号的模糊函数性质。2011年曾小东等人基于ZAM—GTFR对2FSK_BPSK复合调制信号进行参数估计。2016年王曙光等人以信号频谱相像系数和幅度统计参数为分类特征对FSK_BPSK复合调制信号进行识别。

2012年向崇文等人针对LFM_BPSK信号提出了一种基于分数阶傅里叶变换平面切割与相关检测结合的新方法。2013年宋军等人采用二叉树方法，基于相位展开和瞬时频率对LFM—BPSK复合调制信号、BPSK信号和LFM信号进行了识别，并讨论和分析了纽曼—皮尔逊(N—P)准则下识别门限的选取。接着对LFM_BPSK复合调制信号进行参数估计。

综上，很少有学者提出多个复合调制信号的综合识别方案，针对这一问题，本发明提出了基于CWD时频分析的多个信号类型(包括两个复合调制信号)的识别方案。

发明内容

本发明的目的在于提供构建多个复合调制信号的脉内识别方案，使输入的采样信号的脉内信息通过算法流程提取出基本参数并进行分类的一种基于CWD时频分析的复合调制信号识别方法。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

一种基于CWD时频分析的复合调制信号识别方法，包括以下步骤：

步骤一：对输入的信号采样，对采样信号进行CWD时频变换，得到时频图像；

步骤二：对时频图像进行图像形态学处理，对处理后的图像进行骨架提取，得到时频线；

步骤三：对时频线进行Radon变换，对比映射到频率轴方向的Radon变换图，Radon变换图带最大的为大带宽类信号；Radon变换图带宽小于大带宽类信号且峰数量大于1的为FSK类信号；Radon变换图带宽小于大带宽类信号且峰数量小于或等于1的为单载频类信号；所述的大带宽类信号包括LFM信号、LFM_BPSK信号和NLFM信号；所述的FSK类信号包括2FSK信号和FSK_BPSK信号；所述的单载频类信号包括常规信号和BPSK信号；

步骤四：对于单载频类信号，对整个脉冲时间内进行瞬时累加自相关分析，检测相位跳变点；检测到相位跳变点的为BPSK信号，检测不到的为常规信号；

步骤五：对于FSK类信号进行时域切割后分段检测，对每个时间段进行瞬时累加自相关分析，检测相位跳变点；检测到相位跳变点的为FSK_BPSK信号，检测不到的为2FSK信号；