[发明专利]一种侦干探通信号时延混合盲源分离方法及系统

权利要求书

1.一种侦干探通信号时延混合盲源分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对观测信号进行小波去噪预处理并计算时延相关矩阵；

S2、将多个所述时延相关矩阵构成线性组合；

S3、使用迭代算法计算所述时延相关矩阵的系数，以成为正定矩阵；

S4、进行鲁棒白花处理得到白化信号；

S5、根据信号路数，确定烟花数量及维数，初始化烟花位置，由复吉文斯矩阵连乘的形式表示解混矩阵；

S6、初始化烟花算法并计算自适应放大和缩小因子；

S7、对最优烟花进行反向混沌扰动并进行贪婪决策；

S8、判断是否达到最大迭代次数，如果达到，输出所述解混矩阵和估计的混合矩阵，计算分离信号，否则，进行下一次迭代；

S9、对所述分离信号进行波达方向估计，误码率检测，脉冲多普勒处理。

2.根据权利要求1所述的一种侦干探通信号时延混合盲源分离方法，其特征在于，所述S2中，将多个时延相关矩阵构成线性组合；多个时延相关矩阵的线性组合构成正定矩阵为：

其中，为观测信号的时延相关矩阵，是实向量，即各个时延相关矩阵的系数；为观测信号的个数；是时间延迟序列，其中，；设集合为全部线性组合，即：

当为正定矩阵时，的最小特征值应不小于给定阈值，即；

设为的最优解，将优化问题最小化为：

设为张成的子空间，设为维的张量，；是到的正交投影算子，；

根据勾股定理：

设，其中为的最优解，则

所以的求解为一个无约束凸优化问题。

3.根据权利要求2所述的一种侦干探通信号时延混合盲源分离方法，其特征在于，

初始化，和分别为的特征向量和特征值；

若最小特征值小于给定阈值，则分别更新和：

直至的最小特征值大于或等于给定阈值， 为单位矩阵。

4.根据权利要求3所述的一种侦干探通信号时延混合盲源分离方法，其特征在于，所述S5中，当信号为四路时，解混矩阵用复吉文斯矩阵连乘的形式表示为：

其中，为旋转角度，范围为。

5.根据权利要求4所述的一种侦干探通信号时延混合盲源分离方法，其特征在于：所述S6中，所述放大和缩小因子能够适应最优烟花附近高质量解的分布，新的放大因子和减小因子表示为，

其中，和分别是放大因子和还原因子，和是常数，是所有火花和烟花中的最佳个体，是下一个爆炸回合的新核心烟花，是在数值上接近仅次于的烟花。

6.根据权利要求5所述的一种侦干探通信号时延混合盲源分离方法，其特征在于：所述S7中，最优烟花进行反向混沌扰动的表达式为：

其中，为介于0和1之的均匀分布随机数；和为维变量的上界和下界；为第维变量中的最优烟花，表示扰动后的烟花，为产生的混沌序列；表示第维变量空间的扰动半径；

，为随机数；

第维变量空间的扰动半径为：

为第维变量的平均值，为调节系数，为第维变量总数。

7.根据权利要求6所述的一种侦干探通信号时延混合盲源分离方法，其特征在于：所述S8中，求得所述解混矩阵后，估计的混合矩阵为：

为解混矩阵，为鲁棒白化矩阵。

8.一种侦干探通信号时延混合盲源分离系统，其特征在于，采用如权利要求1至7中任一项所述的侦干探通信号时延混合盲源分离方法实现，还包括以下模块：

时延相关矩阵计算模块，其用于计算观测信号经过小波去噪后的时延相关矩阵；

系数求解模块，用于确定多个时延相关矩阵线性组合的系数，以构成正定矩阵；

鲁棒白化模块，对得到的正定矩阵进行特征值分解，对观测信号进行鲁棒白化，降低噪声的影响；

混合矩阵求解模块，计算改进烟花算法中的自适应放大和缩小因子，然后对最优烟花进行混沌扰动，提高算法的求解精度和收敛速度；

分离信号处理模块，根据混合矩阵进行波达方向估计，对雷达回波信号进行脉冲多普勒处理，对通信信号进行解调，评估误码率。