[发明专利]一种基于多脉冲包络谱匹配的脉冲信号检测方法

权利要求书

1.一种基于多脉冲包络谱匹配的脉冲信号检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)获取待处理的脉冲信号采样数据序列x(n),n＝0,1,…,L-1，所述L为检测到的多脉冲信号长度所对应的采样点个数，取值为2的整数次幂且大于等于4；

(2)根据所述数据序列x(n)计算离散傅里叶变换；

(3)依据已知的脉冲信号频率参数生成滤波器参数H(k)；

(4)利用生成的滤波器参数对多脉冲信号进行频域滤波；

(5)提取频域滤波后的多脉冲信号包络e(n)；

(6)利用傅里叶变换计算包络e(n)的幅度谱E(k)；

(7)根据多脉冲信号包络谱E(k)进行脉冲信号的检测判决；

步骤(3)中，采用如下方法生成滤波器参数H(k),k＝0,1,2…,L-1，具体包括以下步骤：

步骤3-1：初始化滤波器参数：

H(k)＝0,k＝0,1,2…,L-1

步骤3-2：利用已知的脉冲信号频率参数，即信号起始频率f₁和终止频率f₂分别计算通带起始和终止离散频率索引k_M和k_L，并对滤波器系数进行修正：

Δf＝f_s/L

k_M＝min(round(f₁/Δf)，round(f₂/Δf))

k_L＝max(round(f₁/Δf)，round(f₂/Δf))

k_M＝max(k_M-round(0.1·k_M),0)

k_L＝min(k_L+round(0.1·k_L),L-1)

H(k)＝2,k_M≤k≤k_L

其中，round(，)代表四舍五入取整运算，Δf为频率分辨率，max(,)代表取最大值运算，min(,)代表取最小值运算；

步骤(7)中，采用如下方法进行多脉冲信号的检测判决，具体包括如下步骤：

步骤7-1：根据已知的信号周期T₁和脉宽τ₁，按照相同的采样频率，计算信号周期T₁和脉宽τ₁所对应的采样点数：

L₁＝round(τ₁·f_s)

L₂＝round(T₁·f_s)

L′＝N·L₂

其中，N为子脉冲个数，L′是离散序列长度，L₁是对脉宽采样得到的采样点数，L₂是对周期采样得到的采样点数，L₁、L₂和L′均为大于0的整数；

步骤7-2：定义理想周期矩形信号s(n)，并计算其离散傅里叶变换S_c(k)，和归一化幅度谱S(k)，计算公式如下：

其中，m为子脉冲序号；

步骤7-3：计算信号包络谱和理想矩形信号频谱的匹配度α，匹配度取值范围为α∈[0,1]，计算公式如下：

W_L为包络谱第二过零点的离散频率索引：

W_L＝round((2/τ₁)/Δf)+1

步骤7-4：判断匹配度α≥α₀是否成立，成立，则判为多脉冲信号；否则，不是多脉冲信号，其中，α₀为匹配度判决门限。

2.根据权利要求1所述的一种基于多脉冲包络谱匹配的脉冲信号检测方法，其特征在于，步骤(1)中，采用如下方法获取处理的脉冲信号采样数据序列：从传感器接收L个采样点的实时采集数据作为待处理的数据序列x(n)；或从存储器中提取包含整个多脉冲信号的L个采样点数据作为待处理的数据序列x(n)，已知采样频率f_s。