雷達輻射源識別是現(xiàn)代電子對抗領域的重點研究問題,時頻分析作為處理非平穩(wěn)信號的有力工具能夠同時獲得信號能量及頻率的時變信息,在輻射源信號分析與識別中得到了廣泛應用。本文針對非平穩(wěn)信號分析,以時頻分析中S變換為基礎,結(jié)合同步壓縮變換及Viterbi算法開展了高性能時頻分析方法研究,提出了一種高聚集性、可逆的時頻分析方法和高精度瞬時頻率估計方法,并在此基礎上結(jié)合實測雷達數(shù)據(jù)對輻射源信號時頻特征提取進行了探索研究。主要創(chuàng)新成果有以下幾點:1.針對標準同步壓縮S變換相位丟失問題,提出了一種修正型的S變換,并推導了其同步壓縮變換形式。該變換通過添加一個相位因子,在保留原S變換線性、多分辨率等特性的同時,解決了同步壓縮后相位信息丟失的問題。針對修正型S變換提出了一種快速逆變換的算法,相較于標準S變換的逆變換算法,計算量大幅減少,在工程實踐中可以快速實現(xiàn)同步壓縮逆變換。仿真實驗表明,在誤差允許范圍內(nèi),能夠高精度重構(gòu)信號,在信號分離、時頻濾波及信號綜合等方面有一定的工程應用價值。2.針對S變換在復雜噪聲下瞬時頻率估計精度較低的問題,分析了產(chǎn)生高頻失真的原因,并提出了一種改進型Viterbi算法。該算法通過調(diào)整原Viterbi算法懲罰因子提高對高頻噪聲的抑制性能。仿真實驗表明,針對多種類型的調(diào)頻信號,改進后的算法在混合噪聲干擾下表現(xiàn)出較好估計精度和穩(wěn)健性。3.以高性能時頻分析為基礎,提出了一種輻射源信號時頻特征提取方法。該方法借鑒壓縮感知理論,利用高聚集性和高精度的時頻分析方法,提取信號瞬時功率及瞬時頻率信息,組成稀疏的時頻特征。該特征包含了信號的主要時頻信息,在縮減特征維度的同時具有明確的物理意義,通用性較廣。通過民航氣象雷達和實驗室雷達實測數(shù)據(jù)對特征性能進行了驗證,表現(xiàn)出了良好的分類識別結(jié)果。
【學位單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN957.51
【部分圖文】：

HHT分析

（3）模糊函數(shù)在原點處具有極大值，且聚集了信號的絕大部分能量。圖 3.4 模糊函數(shù)三維圖圖3.4為一三次調(diào)頻信號的模糊函數(shù)三維圖，可以看出能量在原點處達到極大值。區(qū)別于其他時頻分析方法能量分布于整個時頻面，模糊函數(shù)的絕大部分能量集中于原

提高輻射源識別的準確度。假設雷達發(fā)射的是一單頻信號，其模糊函數(shù)在頻偏軸和時延軸的能量分布如圖3.5 所示，可以看出在零頻偏處，信號能量達到最大值，而在信號頻率的副峰處出現(xiàn)了兩個交叉項，對于信號識別并沒有多大幫助。根據(jù)該特性，模糊函數(shù)零頻偏處包含了信號的絕大部分信息，如果只取模糊函數(shù)零頻偏處信息，則既可以表征信號，又降低了數(shù)據(jù)維度，是一種簡單直觀的特征提取方法。圖 3.5 模糊函數(shù)能量分布對于調(diào)頻信號，由于頻率隨時間的變化引起頻偏，在零頻偏處主要為能量信息，信號頻率時變信息無法在零頻偏處的切片上反映，而附近的切片則包含了時變信息。

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本文編號：2810750