[发明专利]高速弹丸回波信号的起始参数提取方法及装置

权利要求书

1.一种高速弹丸回波信号的起始参数提取方法，其特征在于，在高速弹丸发射炮口的侧面前端预设距离处设置一部膛时刻测定雷达，包括：

接收弹丸射出时反射的回波信号；

对所述回波信号进行预处理，得到二维时频域信号；

计算所述二维时频域信号中的每帧信号的短时能量，以及计算每帧信号的短时谱熵；

根据所述每帧信号的短时能量和所述每帧信号的短时谱熵的乘积，得到每帧信号的能量谱熵积；

逐帧检测所述每帧信号的能量谱熵积，确定弹丸信号的起始时刻；

所述计算所述二维时频域信号中的每帧信号的短时能量，包括：

根据计算所述二维时频域信号中的每帧信号的短时能量；其中，E(m)表示第m帧信号的短时能量，m为正整数，S(m,k)表示第m帧信号中第k个频点的频谱，k＝1,2…L-1，L表示进行短时傅里叶变换时采用的窗函数的窗口宽度；

所述计算每帧信号的短时谱熵，包括：

根据所述二维时频域信号中的每帧信号中的每个频点，计算每个频点的归一化谱概率密度函数；

根据每个频点的归一化谱概率密度函数，计算每帧信号的短时谱熵。

2.如权利要求1所述的高速弹丸回波信号的起始参数提取方法，其特征在于，所述对所述回波信号进行预处理，得到二维时频域信号，包括：

对所述回波信号进行短时傅里叶变换，将时域一维信号转换为时频域的二维信号；

对所述时频域二维信号进行降噪处理，得到降噪后的二维时频域信号。

3.如权利要求1所述的高速弹丸回波信号的起始参数提取方法，其特征在于，所述根据所述二维时频域信号中的每帧信号中的每个频点，计算每个频点的归一化谱概率密度函数，包括：

根据计算每个频点的归一化谱概率密度函数；

其中，p_k表示第m帧信号中每个频点的归一化谱概率密度函数。

4.如权利要求3所述的高速弹丸回波信号的起始参数提取方法，其特征在于，所述根据每个频点的归一化谱概率密度函数，计算每帧信号的短时谱熵，包括：

根据计算每帧信号的短时谱熵；

其中，H_m表示第m帧信号的短时谱熵。

5.如权利要求1-4中任一项所述的高速弹丸回波信号的起始参数提取方法，其特征在于，所述逐帧检测所述每帧信号的能量谱熵积，确定弹丸信号的起始时刻，包括：

设置第一能量谱熵积门限值T₁、第二能量谱熵积门限值T₂、状态参数state和计算参数count，且所述第一能量谱熵积门限值小于所述第二能量谱熵积门限值；并初始化状态参数state＝0以及所述计算参数count＝0；

检测WHF(m)是否大于或等于T₁，WHF(m)表示第m帧信号的能量谱熵积；

当WHF(m)≥T₁时，设置状态参数的值为第一值，以及设置计算参数在原计算参数上加1；

检测WHF(m)是否大于或等于T₂；

当WHF(m)≥T₂时，设置状态参数的值为第二值，并检测当前计算参数的值是否大于或等于t_min，t_min表示要检测的回波信号的最小持续时间，所述第二值大于所述第一值；

若当前计算参数的值大于或等于t_min时，确定弹丸信号的起始时刻为count＝1的时刻。

6.如权利要求5所述的高速弹丸回波信号的起始参数提取方法，其特征在于，还包括：

若当前计算参数的值小于t_min时，检测WHF(m+1)是否大于或等于T₁；

当WHF(m+1)≥T₁时，设置状态参数的值仍为第二值，设置计算参数的值为当前计算参数值加1，继续执行后续操作，直到count≥t_min确定弹丸信号的起始时刻；

当WHF(m+1)T₁时，设置状态参数的值为初始值，设置计算参数的值为初始值，继续进行下一帧信号的能量谱熵积的检测。