專利名稱：基于多指標的雷達信號脈內特征參數評估方法
技術領域：
本發明設計是一種雷達信號脈內特征參數的性能評估方法，能夠全面準確地評估雷達信號脈內特征參數的性能，在不同的作戰應用需求下選擇出性能最優的脈內特征參數。
背景技術：
利用脈內特征參數對雷達輻射源信號進行分選、識別是電子對抗的一個重要環節，也是必不可少的環節。可用于分選、識別的脈內特征參數較多，有的適合在實時處理時使用(特征參數的運算量低)；有的適合在事后處理時使用(特征參數的可分離性高)；還有的適合在低信噪比時使用(特征參數的穩定性強)。當前國內外學者在評價和選擇這些特征參數時，僅僅考慮了可分離性這一個因素。由于戰場的應用需求多元化、動態化，例如在實時進行雷達輻射源信號的分選、識別時，處理速度是首要需求；在事后進行分選、識別時，準確率則是首要需求，因此，亟需一種方法能夠全面科學地評估雷達信號脈內特征參數的性能，并在不同的作戰應用需求下選擇出性能最優的特征參數。本發明針對上述問題，利用復雜性、可分離性和穩定性三個指標對脈內特征參數進行度量，然后推導、定義了每個指標相應的度量方法，并對各個指標進行規范化，最終構建了基于多指標的脈內特征參數評估方法。通過數據驗證，本發明準確有效，能夠在不同的應用需求下選擇出最優的特征參數。例如在實時處理雷達輻射源信號時，處理時間是首要需求，利用本發明選擇出的特征參數比傳統方法提供的特征參數最多可以節省2萬秒左右 (當信號流密度為百萬每秒時)；再例如在事后處理時，準確率是首要需求，利用本發明選擇出的特征參數比傳統方法提供的特征參數最多可以提高3-4個百分點。因此，本發明能夠滿足當前的作戰需求，具有明顯的軍事應用價值。
發明內容
本發明的方法包括以下技術措施(1)基于計算機仿真平臺，建立雷達輻射源信號分選、識別的處理模型；(2)確定利用復雜性、可分離性和穩定性三個指標對雷達輻射源信號脈內特征參數進行度量；(3)推導、定義每個指標相應的度量方法；(4)對各個指標的度量結果進行規范化；(5)根據作戰需求對各指標賦予權值，構建基于多指標的脈內特征參數評估方法。本發明相比背景技術具有如下優點(1)本發明工程實現容易，成本低，。(2)本發明具有普適性。
附圖1是本發明的流程圖。參照附圖1，本發明的流程由建立模型、研究影響處理結果的指標、對各指標進行度量、對各指標的度量結果規范化、各指標賦予權值以及獲得最終的評估值6個部分組成。其中1用于建立雷達輻射源信號分選、識別的處理模型；2用于分析影響雷達輻射源信號分選、識別的具體指標；3用來對復雜性、可分離性和穩定性三個指標進行量化計算；4用來對各指標的度量結果進行規范化處理；5用來對復雜性、可分離性和穩定性三個指標根據需求而賦予一定的權值；6用來計算最終的特征參數評估值。附圖2、3是不同信號環境、不同特征參數時的雷達輻射源信號分選時間和分選準確率的結果圖。其中圖2是指選用不同的特征參數對8類雷達信號進行分選所需的時間不同，隨著信號總數的增加，分選所需時間也逐漸增加。圖3是指在信噪比分別為5dB、 10dB、15dB和20dB時，選擇不同的特征參數對8類雷達輻射源信號進行分選的準確率也不同。圖中1-5分別為小波包、相像系數、復雜度、熵值以及模糊函數。
具體實施例方式實施本發明的原理如下利用復雜性、可分離性和穩定性三個指標對特征參數進行度量，給出了每個指標相應的度量方法，構建了基于多指標的特征參數評估方法。本發明旨在全面地反映每個特征參數的性能，在不同的應用需求下選擇出性能最優的特征參數， 為提高雷達輻射源信號分選、識別的效能打下基礎。(1)度量指標的確定。通過分選、識別的試驗(結果見圖2和圖3)，可以得出以下結論當信號環境及分選、識別的特征參數發生改變時，分選、識別的結果就會隨之改變，改變的幅度大小與選擇的特征參數的復雜性、可分離性以及穩定性的優劣直接關聯。因此，度量一個特征參數的性能優劣時應綜合考慮其復雜性、可分離性以及穩定性，將這三個指標作為全面評估特征參數的基本要素。(2)復雜性的度量。在算法分析時，往往對算法的時間復雜性和漸近時間復雜性不予區分，經常是將漸近時間復雜性T(n) =o(f(n))簡稱為時間復雜性，常見的時間復雜性按數量級遞增排列依次為常數O(C)、對數階0(log〗)、線形階0(n)、線形對數階O(Wlogg)、 平方階0(n2)、立方階0(n3)、…、k次方階0(nk)、指數階OQn)。(3)可分離性的度量。首先給出三個定義定義1第i類信號的類內聚集度Cii為Cil= max {||4-￡(Xf)||}(1)式中，q為特征向量維數，Μ,是第i類信號的樣本數，X^是第i類信號q維特征的第k個樣本向量，[《，4,···,^J，五是々的期望值。定義2第i類信號與第j類信號的距離Du定義為Ον=\Ε{Χ^-Ε{Χ"})\(2)式中，玖^)和貝巧)分別是々和巧的期望值。定義3第i類信號與第j類信號的類間分離度Su定義為sO=-^-(3)式中，Dij是第i類與第j類信號的距離，Cii與k分別為第i類與第j類信號的類內聚集度。如果用于分選、識別的信號共有H類，根據定義1和3給出的類內聚集度和類間分離度，評價特征集可分離度質量的準則函數為
權利要求
1. 一種雷達信號脈內特征參數的性能評估方法，其特征在于包括以下主要技術措施(1)通過建立雷達輻射源信號分選、識別的處理模型，確定使用復雜性、可分離性和穩定性三個指標對雷達輻射源信號脈內特征參數進行度量；(2)對復雜性、可分離性和穩定性三個指標進行度量，并對度量結果進行規范化處理；(3)根據作戰需求對每個指標賦予一定的權值，獲得綜合評估值最高的特征參數。
全文摘要
本發明公開了一種雷達信號脈內特征參數的性能評估方法，該方法包括以下主要步驟(1)研究影響雷達輻射源信號分選、識別結果的因素；(2)確定利用復雜性、可分離性和穩定性三個指標對雷達輻射源信號脈內特征參數進行度量；(3)分別給出復雜性、可分離性和穩定性三個指標的度量方法；(4)對復雜性、可分離性和穩定性三個指標的度量結果進行規范化處理；(5)根據需求對各指標賦予權值，給出特征參數的綜合評估值。
文檔編號G01S7/40GK102466795SQ201010543670
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月9日 優先權日2010年11月9日
發明者何明浩, 徐廷新, 郁春來, 陳昌孝, 韓俊 申請人:何明浩, 郁春來, 韓俊