基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114778940A(43)申请公布日2022.07.22(21)申请号202210251945.5(22)申请日2022.03.15(71)申请人中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院地址100071北京市丰台区东大街53号(72)发明人刘勇郭鹏宇曹璐季明江(74)专利代理机构北京奥文知识产权代理事务所(普通合伙)11534专利代理师张文(51)Int.Cl.G01R23/165(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图6页(54)发明名称基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法(57)摘要本发明公开了一种基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法，包括：对雷达辐射源信号进行频谱分析，确定雷达辐射源信号的频率分布范围；对雷达辐射源信号进行数字下变频，以将雷达辐射源信号的中心频率变换为0；对雷达辐射源信号进行低通滤波处理，以保留雷达辐射源信号的有效频率分量；基于低通滤波处理后的雷达辐射源信号，以每间隔一个预设间隔点数抽取一点的方式对雷达辐射源信号采样序列进行抽取；对抽取得到的采样序列进行时频分析，获取雷达辐射源信号的时频图像。本发明的基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法能够降低信号采样频率，提高频率分辨率，将雷达辐射源信号变换为高质量的时频图，并且能够有效地降低时频分析的计算量。CN114778940ACN114778940A权利要求书1/2页1.一种基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法，其特征在于，包括：对雷达辐射源信号进行频谱分析，确定雷达辐射源信号的频率分布范围；对雷达辐射源信号进行数字下变频，以将雷达辐射源信号的中心频率变换为0；对雷达辐射源信号进行低通滤波处理，以保留雷达辐射源信号的有效频率分量；基于低通滤波处理后的雷达辐射源信号，以每间隔一个预设间隔点数抽取一点的方式对雷达辐射源信号采样序列进行抽取；对抽取得到的采样序列进行时频分析，获取雷达辐射源信号的时频图像。2.根据权利要求1所述的基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法，其特征在于，所述对雷达辐射源信号进行频谱分析，确定雷达辐射源信号的频率分布范围，包括：以预设长度对雷达辐射源信号进行分段，利用快速傅里叶变换计算每段信号的功率谱，对每段信号的功率谱进行相加并计算平均值，确定雷达辐射源信号对应的功率谱；对雷达辐射源信号的功率谱进行平滑处理；根据平滑处理后的功率谱，计算雷达辐射源信号的频率分布范围。3.根据权利要求2所述的基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法，其特征在于，利用以下公式计算确定雷达辐射源信号的频率分布范围；其中，B表示信号的归一化频率宽度，和表示信号带宽内的归一化截止频率，表示信号的归一化频率中心，P(i)表示平滑处理后的功率谱，Nf表示快速傅里叶变换的点数，i表示数字频率域中1～Nf的整数。4.根据权利要求3所述的基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法，其特征在于，将雷达辐射源信号乘以进行数字下变频。5.根据权利要求4所述的基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法，其特征在于，在对雷达辐射源信号进行低通滤波处理时，将截止频率设置为0.5B+Δ，其中，Δ表示预留频率宽度。6.根据权利要求1‑5中任一项所述的基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法，其特征在于，所述预设间隔点数的取值在fs/B′以下，其中，fs表示雷达辐射源信号采样频率，B′表示低通滤波处理后的雷达辐射源信号带宽。7.根据权利要求6所述的基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法，其特征在于，所述方法还包括：在对雷达辐射源信号采样序列进行抽取时，确定不影响时频效果的最小抽取点数，根据最小抽取点数计算对应的预设间隔点数；确定计算得到的预设间隔点数是否不超过1，若是，将原始辐射源信号采样序列作为抽取得到的采样序列，若否，在1至计算得到的预设间隔点数之间选取一个整数作为实际预设间隔点数进行抽取。8.根据权利要求1‑7中任一项所述的基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法，2CN114778940A权利要求书2/2页其特征在于，采用短时傅里叶变换对抽取得到的采样序列进行时频分析。9.根据权利要求8所述的基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法，其特征在于，采样序列的短时傅里叶变换表示为：其中，STFTx(n,k)表示采样序列x(n)的短时傅里叶变换，w(m)表示窗函数，M表示窗的长度，k表示数字频率域中1～M的整数。3CN114778940A说明书1/7页基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法技术领域[0001]本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及一种基于信号抽取的雷达辐射源信号时频分析方法。背景技术[0002]随着雷达信号的调制方式越来越复杂，以到达角、载频、到达时间、脉冲宽度和脉冲幅度为五大特征参数的传统