[发明专利]基于小波神经网络的多无人机射频信号识别方法

权利要求书

1.一种基于小波神经网络的多无人机射频信号识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

对多无人机样本射频信号及待测射频信号分别进行小波分解预处理，获得预处理样本射频信号及预处理待测射频信号；

对所述预处理样本射频信号及所述预处理待测射频信号的特征分别进行统计，所述特征包括：偏度、峭度及斜率；统计过程具体为：通过偏度公式确定所述偏度；通过峭度公式确定所述峭度；通过斜率公式确定所述斜率；

对所述预处理样本射频信号及所述预处理待测射频信号的特征进行优化，具体为：通过偏度改进公式确定改进后偏度；通过峭度改进公式确定改进后峭度；通过斜率改进公式确定改进后斜率；

通过所述预处理样本射频信号的改进后偏度、所述改进后峭度及所述改进后斜率构建样本射频信号特征矩阵；通过所述预处理待测射频信号的改进后偏度、所述改进后峭度及所述改进后斜率构建待测射频信号特征矩阵；

运用小波神经网络建模分析方法对所述样本射频信号特征矩阵进行训练，获得最优权值、尺度及平移因子；

根据所述最优权值、所述尺度及所述平移因子，运用判别运算公式，对所述待测射频信号特征矩阵进行运算，以确定所述待测射频信号中是否包含无人机射频信号，即确定是否有无人机出现；

所述对所述预处理样本射频信号的特征分别进行统计后，还可根据所述特征，运用无人机个数估算公式计算无人机的数量；

所述无人机个数估算公式为：

；

其中，为频域采样间隔和滑动间隔，滑窗对应个样本点，PST=0.68,NST=-0.68,和是滑窗在第p和第q个频点位置的斜率值，是满足斜率小于NST的频点位置，是满足斜率小于NST的频点位置的数量，是满足斜率大于PST的频点位置，为满足斜率大于PST的频点位置的数量；

由于每次检测时信号在带内的位置并不确定，但无人机射频信号带宽已知，故可把作为频域滑窗的宽度去寻找适合的特征；对于滑窗滑动过的所有位置，若存在两个位置的间隔在和之间，是包含满足两个位置的间隔在和之间的所有滑窗对的起始位置的集合，是满足两个位置的间隔在和之间的滑窗对数量，为里面相邻元素间隔大于的前元素集合，为中元素的个数，也是检测到的无人机的个数。

2.如权利要求1所述的基于小波神经网络的多无人机射频信号识别方法，其特征在于，

无人机通信时发射的射频信号是在2.4-2.5 GHz之间跳变的一个带宽的射频波；

所述小波分解预处理为：将所述无人机通信时发射的射频波转换为多个谐波加上一个残波的形式，可以用小波分解射频信号表达式表示：

；

其中，，指的是第i个谐波，指的是余波。

3.如权利要求2所述的基于小波神经网络的多无人机射频信号识别方法，其特征在于，为了滤除杂波噪声，去掉前两个谐波后的所述小波分解射频信号表达式为：

。

4.如权利要求1所述的基于小波神经网络的多无人机射频信号识别方法，其特征在于，对所述预处理样本射频信号及所述预处理待测射频信号的特征分别进行统计时，

每次检测时，无人机射频信号在带内的位置并不确定，但所述无人机射频信号带宽已知，故可把所述作为频域滑窗的宽度去寻找适合的特征。

5.如权利要求4所述的基于小波神经网络的多无人机射频信号识别方法，其特征在于，确定所述偏度的具体过程为：

以宽度为的滑窗在频带内滑动，频域采样间隔和滑动间隔都为，滑窗对应个样本点，计算滑窗滑动到每一个位置时滑窗内信号的偏度值，第k个位置对应的所述偏度公式为：

；

其中，和是所述滑窗滑动到第k个位置处对应样本点的均值和方差，无人机射频信号所在位置的偏度接近为零。