[发明专利]一种基于改进的CluStream框架的网台分选方法

说明书

本发明公开了一种基于改进的CluStream框架的网台分选方法，属于通信对抗技术领域。本发明包括缓存跳频信号参数数据流；按到达时间对缓存的数据进行升序排序；将排序后的数据按持续时间进行划分得到数据集合；分段处理每个数据集合，计算网台参数等步骤。本发明借鉴CluStream框架的数据处理思想，将跳频信号参数数据流按时间进行分段处理，经过微聚类和宏聚类可以跟踪不同网台信号的到达时间的漂移，避免到达时间漂移对时间特征提取的不利影响。本发明方法简洁，提高了网台分选方法的适应性，是对现有技术的一种重要改进。

技术领域

本发明属于通信对抗技术领域，具体是指一种基于改进的CluStream框架的网台分选方法。

背景技术

跳频通信作为一种抗干扰通信手段已经在军事通信领域广泛应用。作为非合作通信的第三方，要想对跳频通信实施侦察和干扰，一个重要的前提是能够正确地进行网台分选，获取跳频电台的频率集、跳速等参数。

现有的网台分选算法包括基于盲源分离的网台分选算法、基于跳频特征聚类的网台分选算法等。其中，基于盲源分离的网台分选算法通过使用盲源分离算法处理时域信号进行分选，其计算复杂，实时性较差，难以适应复杂的电磁环境。基于跳频特征聚类的网台分选算法根据跳频信号的到达时间、来波方向等特征进行分选，如果不同电台的时钟一致性差就会导致其到达时间缓慢漂移，影响跳频电台到达时间特征的提取，使得基于跳频特征聚类的网台分选算法性能下降。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种基于改进的CluStream框架的网台分选方法，该方法将跳频信号参数数据流按时间进行分段处理，经过微聚类和宏聚类，从而跟踪不同网台信号的到达时间的漂移，避免到达时间漂移对时间特征提取的不利影响，能够提高网台分选的性能。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种基于改进的CluStream框架的网台分选方法，包括以下步骤：

(1)缓存跳频信号参数数据流；所述跳频信号参数数据流来自于对跳频通信系统的侦查，所述跳频通信系统包括多个网台，网台之间通过跳频信号进行通信；所述跳频信号参数数据流包括多个跳频信号参数向量，所述跳频信号参数向量中包括跳频信号的频率、到达时间和持续时间；

(2)对缓存的跳频信号参数向量按到达时间进行升序排序，排序后首尾两个向量的到达时间的差值即为跳频信号存在的总时间；

(3)将排序后的跳频信号参数向量按持续时间进行划分，具有相同持续时间的跳频信号参数向量被划分进同一分组，分组中的跳频信号参数向量仍按到达时间升序排列；每个分组对应的持续时间与该分组中跳频信号参数向量的个数的乘积即为该分组的跳频信号存在时间；

(4)对步骤(3)划分出的分组进行筛选，若某一分组的跳频信号存在时间与总时间的比值超过第一门限并且该分组中跳频信号参数向量的个数超过第二门限，则该分组是一个有效分组，否则，该分组是一个无效分组；所述第一门限大于0.001，所述第二门限大于50；

(5)根据每一有效分组内所有跳频信号参数向量的到达时间，计算该分组的跳频周期估计值，并根据到达时间和跳频周期估计值计算每个跳频信号参数向量的相对到达时间；

(6)将每个有效分组内的跳频信号参数向量按到达时间进行分段，每段首尾两向量的到达时间相差不超过5秒；

(7)对于每一有效分组，按照相对到达时间对各分段内的向量进行直方图统计，并根据统计结果在分段内进行微聚类，得到各分段的微簇，微簇的特征是微簇内向量的相对到达时间的分布范围；

(8)对于每一有效分组，将其中不同分段的微簇按微簇的特征是否交叠进行宏聚类，得到多个聚类集合，如果某个微簇属于多个聚类集合，则将其从各聚类集合中剔除；最终得到的每一个聚类集合即对应于一个网台；