[发明专利]基于时域/频域分析的装备用频规律挖掘方法和系统

说明书

本发明提供一种基于时域/频域分析的装备用频规律挖掘方法和系统，对战场环境下装备用频规律进行系统性研究。本发明的方法包括以下步骤：(1)采集装备用频频率数据，对频率数据分布规律进行分析，区分频率固定、频率区间连续分布和频率离散分布的情况；(2)对于频率固定情况，首先通过野值检测剔除异常值，然后分析频率的统计规律；(3)对于频率区间连续情况，将频率的时间序列看作时域离散采集的信号样点，对其进行傅里叶变换，然后通过频谱形状分析频率数据的时序规律；(4)对于频率离散分布情况，首先通过类别结构挖掘得到频率数据的类别数和分类规律，生成频率集并进行特征分析，最后进行关联规律分析。

技术领域：

本发明涉及装备用频规律分析技术领域，特别是涉及一种基于时域/频域分析的装备用频规律挖掘方法和系统。

背景技术：

在当今战场环境下，军事装备的效能发挥越来越依赖电磁信号的有效发射与接收。装备用频是装备的重要参数，为电子侦察系统识别装备身份、研究装备用频规律，继而实施针对性的电子对抗措施提供重要依据。随着电子技术的快速发展，宽频带、捷变频、工作模式多变的辐射源大量部署使用，传统的通过直接观察和基于统计直方图的粗略判断装备用频规律的方法逐渐显现出自动化不足、效率低、判别不准确的缺点，而目前正在兴起的数据挖掘技术在解决这一问题方面有巨大潜力。

数据挖掘，也称为信息挖掘，就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的规律、信息和知识的过程。数据挖掘所发现的规律包括广义规律、关联规律、分类规律、预测型规律和偏差型规律等等。在装备用频规律中，信号频率类型属于广义规律，不同频点之间的使用关系属于关联规律，频点聚集情况属于分类规律，对用频的预测属于预测型规律，而由于目标关联错误或测量错误引入的异常频点属于偏差型规律。可见，数据挖掘技术对于研究装备用频规律有天然优势。用频规律挖掘在民用无线电领域和军事领域都有应用需求。民用无线电领域中的装备用频规律挖掘多用于频谱占用预测，挖掘的规律一般包括关联规律和预测型规律，为实施动态频谱接入，提高频谱利用效率提供支持。战场环境下对军事装备用频规律的挖掘涉及更多的方面，除了关联规律和预测型规律，还要考虑广义规律、分类规律和偏差型规律等，为充分掌握装备用频特点，识别装备身份，获取电子情报进而实施电子对抗提供支持。以往关于用频规律的研究多集中于民用无线电领域，对战场环境下的装备用频规律研究偏少，缺乏系统性，采用的方法也较为简单，而且没有充分利用数据挖掘的方法及优势，难以应对当今装备用频规律复杂多变的情况。

发明内容：

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种基于时域/频域分析的装备用频规律挖掘方法和系统，对战场环境下装备用频规律进行系统性研究，充分利用数据挖掘方法,在时域和频域上以定量的方式研究和描述频率数据的规律和特点，对装备用频规律进行充分、有效地挖掘，为装备身份识别、装备用频预测提供重要的电子情报支持。

本发明的技术方案是：

1.一种基于时域/频域分析的装备用频规律挖掘方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采集装备用频频率数据，对频率数据分布规律进行统计分析，区分频率固定、频率区间连续分布和频率离散分布的情况；

(2)对于频率固定情况，首先通过野值检测剔除异常值，然后分析频率的统计规律；

(3)对于频率区间连续情况，将频率的时间序列看作时域离散采集的信号样点，对其进行傅里叶变换，然后通过频谱形状分析频率数据的时序规律；

(4)对于频率离散分布情况，首先通过类别结构挖掘得到频率数据的类别数和分类规律，然后生成频率集并进行特征分析，最后进行关联规律分析。

2.步骤(1)中，对频率数据利用统计直方图进行分布规律分析，包括以下步骤：

(11)根据频率测量误差△，选取直方图累积步长为2△，对频率数据做统计直方图；