[发明专利]一种基于变分模态分解雷达辐射源特征提取及其分类方法

说明书

本发明公开了一种基于变分模态分解雷达辐射源特征提取及其分类方法，首先接收到雷达的高频脉冲信号，对高频脉冲信号进行预处理，得预处理信号；利用数字信道化处理生成预处理信号的脉冲描述字参数，并提取脉冲描述字参数中的到达角度和脉冲宽度；并通过变分模态分解的方法预处理信号的中心频率脉内特征，将其作为常规参数的一种补充，组成雷达辐射源的特征参数，最后采用模糊‑C均值的方法来对雷达辐射源分选。该方法能够对频率调制类雷达辐射源进行分类，具有很好的噪声抑制能力，可以有效的提高低信噪比下雷达辐射源的分类效果。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，具体涉及电子对抗领域中的一种基于变分模态分解雷达辐射源特征提取及其分类方法，适用于低信噪比情况下雷达辐射源的分类。

背景技术

雷达辐射源识别是电子侦察系统中一个重要的组成部分，通过对敌方雷达辐射源进行截获、分选、识别和定位，来为己方军事行动提供战场信息和情报，而雷达侦察获得敌方情报的数量与质量将决定着战局的走向。

为了保证雷达侦察设备有较高的对敌辐射源信号截获概率，分选过程中采用频域宽开的接收方式获得雷达脉冲序列的参数，主要包括载频(Carrier Frequency，CF)、脉冲宽度(Pulse Width，PW)、脉冲幅度(Pulse Amplitude，PA)、到达时间(Time of Arrival，TOA)和到达角(Angle of Arrival，AOA)，他们组成了脉冲描述字(Pulse DescriptionWord，PDW)。然而当今的电磁环境中电磁信号密度大，且复杂体制多变，这种方式的缺陷越发的明显。

脉内特征是雷达辐射源的重要脉冲参数，它不仅有助于减少参数空间的混叠程度，而且可以获得更丰富的特征空间来提高识别率，雷达信号的脉内特征分析是当前一个十分重要的研究方向，而新一代的电子侦察系统在保留原始PDW功能的基础上添加了许多基于脉内特征分析的功能，以满足战场需求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于变分模态分解雷达辐射源特征提取及其分类方法，该方法能够对频率调制类雷达辐射源进行分类，具有很好的噪声抑制能力，可以有效的提高低信噪比下雷达辐射源的分类效果。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

(一)一种基于变分模态分解雷达辐射源特征提取方法，包括以下步骤：

步骤1，侦察接收机实时接收雷达的高频脉冲信号，对所述高频脉冲信号进行预处理，得预处理信号s(t)；

步骤2，利用数字信道化处理生成预处理信号s(t)的脉冲描述字参数，并提取脉冲描述字参数中的到达角度θ_AOA和脉冲宽度τ_PW，备用；

步骤3，对所述预处理信号s(t)进行镜像延拓，并对镜像延拓后的预处理信号进行傅里叶变换，得傅里叶变换后的频谱f(ω)，保留傅里叶变换后的频谱的正半轴，得正半轴雷达信号频谱

步骤4，对所述正半轴雷达信号频谱进行变分模态分解，得雷达信号第k个模态的中心频率ω_k。

(二)一种基于变分模态分解雷达辐射源特征分类方法，包括以下步骤：

步骤1，提取雷达辐射源的第k个模态的中心频率ω_k、到达角度θ_AOA和脉冲宽度τ_PW，组成雷达辐射源的分类特征V＝[ω₁,…,ω_k,…,ω_K,θ_AOA,τ_PW]；

其中，每种雷达辐射源产生A个参数样本，Z种雷达辐射源产生M个样本作为样本集；M＝AZ；