一种基于经验模态分解提取信号微多普勒调制分量的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111537989A(43)申请公布日2020.08.14(21)申请号202010217506.3(22)申请日2020.03.25(71)申请人中国电子科技集团公司第二十九研究所地址610036四川省成都市金牛区营康西路496号(72)发明人王宝帅刘江洪宋泉(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人夏琴(51)Int.Cl.G01S13/50(2006.01)G01S7/41(2006.01)G06F17/14(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于经验模态分解提取信号微多普勒调制分量的方法(57)摘要本发明涉及信号处理技术领域，公开了一种基于经验模态分解提取信号微多普勒调制分量的方法，首先利用经验模态分解方法将回波中的杂波分量自适应的抑制，然后利用循环移位算法将回波中的平动分量移到多普勒频率为零处，最后再次利用经验模态分解算法将平动分量和微多普勒调制分量自动区分，本发明对微多普勒调制的提取不需要人工参与并且能够保持回波中的多普勒结构信息，从而提升依据微多普勒调制特性进行目标分类识别的正确率。CN111537989ACN111537989A权利要求书1/2页1.一种基于经验模态分解提取信号微多普勒调制分量的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对目标回波信号进行经验模态分解；S2：将模态分解后的目标回波信号进行杂波抑制，得到杂波抑制信号；S3：将杂波抑制后信号变换到频域得到多普勒频谱X，对X取模得到Y，并找到Y最大值点的位置；S4：利用Y中最大值点的位置，对多普勒频谱X进行循环移位，将平动分量多普勒频谱移到多普勒频率为零处，得到S5：将转换到时域得到S6：利用经验模态分解将中的平动分量和微多普勒分量分离，提取微多普勒分量。2.根据权利要求1所述的一种基于经验模态分解提取信号微多普勒调制分量的方法，其特征在于，所述S1具体包括以下步骤：TS11：目标回波信号为s＝[s1,s2,...,sN]，其中sk为s第k个时刻的值，k＝1,2,...,N，N为慢时间脉冲积累数，上标T表示矩阵转置；定义临时信号S12：对进行逐点搜索，提取其中的所有局部极大值，并对极大值序列进行插值，得到的上包络S13：对进行逐点搜索，提取其中的所有局部极小值，并对极小值序列进行插值，得到的下包络S14：计算临时信号的包络均值S15：从临时信号中减去包络均值，得到新的信号并更新临时信号S16：重复步骤S12至S15，直到新的信号成为本征模函数，得到第一个本征模函数和剩余信号r1＝s-m1，并对剩余信号r1迭代进行经验模态分解，得到分解结果：式中，L为本征模函数个数，mi为第i个本征模函数，rL为经验模态分解后得到的剩余项。3.根据权利要求2所述的一种基于经验模态分解提取信号微多普勒调制分量的方法，其特征在于，所述S2中杂波抑制的方法具体为：舍弃分解结果中的余项rL，得到杂波抑制后信号4.根据权利要求1或3所述的一种基于经验模态分解提取信号微多普勒调制分量的方2CN111537989A权利要求书2/2页法，其特征在于，所述S3具体包括：S31：对杂波抑制后信号进行快速傅里叶变换得到信号的多普勒谱X＝fft(x)＝[X1,TX2,…,XM]，其中fft(·)代表快速傅里叶变换,Xl为X第l个时刻的值，l＝1,2,...,M，M为FFT的点数；S32：对X取模得到Y＝|X|，|·|代表取模运算；S33：寻找信号Y＝|X|的最大值a及最大值所在位置pos，[pos,a]＝max(Y)，max(·)为寻找峰值运算。5.根据权利要求4所述的一种基于经验模态分解提取信号微多普勒调制分量的方法，其特征在于，所述S4具体包括以下步骤：S41：计算其中mod(A,B)表示取B除以A之后的余数；S42：计算慢时间脉冲积累数N分别除以M,M+1，…，M+N-1得到的余数，得到Q＝[mod(M，N)，mod(M+1，N)，…,mod(M+N-1,N)]；S43：给Q中的每个元素加1，得到S44：令得到将平动分量移至0频后的信号多普勒谱，即：6.根据权利要求1所述的一种基于经验模态分解提取信号微多普勒调制分量的方法，其特征在于，所述S5中，利用傅里叶变换将转换到时域，即其中ifft(·)代表快速逆傅里叶变换。3CN111537989A说明书1/5页一种基于经验模态分解提取信号微多普勒调制分量的方法技术领域[0001]本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种基于经验模态分解提取信号微多普勒调制分量的方法。背景技术[0002]目标在运动过程除了平动会对信号产生多普勒调制外，其上的转动部件同样会对信号产生额外的调制现象，称为微多普勒调制，例如车辆行驶过程中车