本文關鍵詞：雷達輻射源信號特征提取與評價方法研究

  更多相關文章： 輻射源信號 小波灰度矩 經驗模式分解 紋理特征 指標體系 集對分析 模糊層次分析 粒子群算法 投影尋蹤

【摘要】：現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,雷達是取得軍事優(yōu)勢的重要裝備。雷達偵察作為雷達對抗的主要內容之一,在掌握敵方雷達類型、功能、用途,甚至獲知敵方兵種和武器部署中已經成為了各級指揮員的“眼睛”和“耳朵”。在雷達偵察信號處理系統(tǒng)中,雷達輻射源信號的識別是非常關鍵的環(huán)節(jié)之一,識別水平的高低已經成為衡量雷達對抗設備主要技術水平的重要標志。隨著雷達的廣泛應用和雷達電子對抗激烈程度的不斷加劇,在高密度、高復雜波形、寬頻譜捷變的雷達信號環(huán)境中,長期沿用的基于傳統(tǒng)五參數的雷達輻射源信號識別方法已難以勝任,較難取得令人滿意的識別效果。為此,國內外學者在雷達輻射源信號識別這一研究領域做了大量系統(tǒng)深入的研究,這其中又有很大一部分是對雷達輻射源的信號特征進行研究,都在嘗試著探尋新的特征提取方法,期待著新特征參數被發(fā)現(xiàn),從而彌補傳統(tǒng)五參數(脈沖寬度、脈沖幅度、載頻、脈沖到達時問、脈沖到達方向)的不足,目前提出的新特征已有數十種之多。但面對數量如此眾多的雷達輻射源信號新特征,這些特征的綜合效能如何,如何甑選是當前擺在我們面前非常重要而又迫切需要解決的一個難題。為此,本文從雷達輻射源信號特征的提取與分析、特征評價指標體系、雷達輻射源信號特征評價模型和算法設計等方面,針對上述雷達輻射源信號特征評估中需要解決的關鍵問題展開了系統(tǒng)深入的研究,主要貢獻有以下4個方面。1.對雷達輻射源信號特征提取進行了研究,提出了三種雷達輻射源信號新特征,即雷達輻射源信號小波灰度矩特征、經驗模式分解能量熵特征和紋理特征。雷達輻射源信號小波灰度矩特征首先通過連續(xù)小波變換提取雷達輻射源信號的小波系數,并通過實驗分析,解決了小波分解尺度和連續(xù)小波的選擇問題,實現(xiàn)了雷達輻射源信號小波灰度矩特征和紋理特征的提取,并分析了噪聲對特征識別能力的影響。雷達輻射源信號經驗模式分解能量熵特征然后通過經驗模式分解算法對雷達輻射源信號進行分解,得到不同的內稟態(tài)函數分量,通過定義內稟態(tài)函數分量的能量,并提取主要內稟態(tài)函數分量的能量構成特征向量,通過設計分類器實現(xiàn)了對典型雷達輻射源信號的識別,并詳細分析了噪聲對特征提取以及特征識別能力的影響。2.對雷達輻射源信號特征評價指標體系進行了研究,提出了基于四種測度的雷達輻射源信號特征的可分選性評估方法,設計了特征穩(wěn)健性測度指標,豐富了雷達輻射源信號特征評價指標體系。從雷達輻射源信號特征的可分選性、復雜性和穩(wěn)健性三個不同角度,對雷達輻射源信號特征評價指標體系進行了深入研究。對基于特征可分選性評價的雷達輻射源信號識別進行了研究。研究了雷達輻射源信號特征向量的空間分布問題,通過對部分雷達輻射源信號特征的實驗仿真,得出了雷達輻射源信號特征在一維特征參數符合正態(tài)分布的情況下,其多維特征向量不一定是標準正態(tài)分布的結論,為后續(xù)特征綜合評價模型建立及相應算法的研究提供了理論上的參考和借鑒。3.在構建雷達輻射源信號特征評價指標體系的基礎上,對雷達輻射源信號特征綜合評價模型及算法進行了研究,提出了雷達輻射源信號特征的層次分析綜合評價模型、模糊層次分析評價模型和集對模糊層次分析評價模型。首先應用層次分析方法對雷達輻射源信號特征進行評價,提出了雷達輻射源信號特征的層次分析評價模型。然后針對層次分析評價模型不能處理專家模糊評判的問題,通過引入模糊理論,提出了雷達輻射源信號特征的模糊層次分析評價模型。最后針對模糊層次分析評價模型中評價決策存在的主觀性問題,借鑒集對理論的思想,通過建立集對決策矩陣實現(xiàn)了雷達輻射源信號特征的集對模糊層次分析評價模型,實現(xiàn)了對雷達輻射源信號特征的客觀綜合評價。4.提出了基于群體智能的雷達輻射源信號特征評價模型。針對基于層次分析的評價模型中判斷矩陣的構建較難避免的主觀性問題,提出了基于差分進化粒子群投影尋蹤算法的雷達輻射源信號特征綜合評價模型。首先通過將差分進化算法與改進的粒子群算法相結合,并將得到的差分進化粒子群算法用于投影尋蹤算法投影方向的優(yōu)化,最終建立了雷達輻射源信號特征的差分進化粒子群投影尋蹤評價模型。基于群體智能的雷達輻射源信號特征評價思路從方法上克服了基于傳統(tǒng)層次分析方法的特征綜合評價模型中存在的主觀性問題,為實現(xiàn)對雷達輻射源信號特征的客觀綜合評價開辟了新途徑。
【關鍵詞】：輻射源信號 小波灰度矩 經驗模式分解 紋理特征 指標體系 集對分析 模糊層次分析 粒子群算法 投影尋蹤
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.51
【目錄】：

• 摘要9-11
• Abstract11-17
• 第1章 緒論17-28
• 1.1 引言17
• 1.2 課題背景及研究意義17-19
• 1.3 課題研究現(xiàn)狀19-23
• 1.3.1 輻射源信號特征挖掘19-22
• 1.3.2 輻射源信號特征評價22-23
• 1.3.3 國內外研究現(xiàn)狀小結23
• 1.4 課題研究思路23-25
• 1.5 主要研究工作25-26
• 1.6 論文結構安排26-28
• 第2章 雷達輻射源信號特征提取與分析28-77
• 2.1 引言28
• 2.2 雷達輻射源信號28-31
• 2.2.1 常規(guī)雷達信號29
• 2.2.2 二相編碼信號29
• 2.2.3 四相編碼信號29-30
• 2.2.4 線性調頻信號30
• 2.2.5 非線性調頻信號30
• 2.2.6 頻率編碼信號30-31
• 2.3 算例特征簡介31-33
• 2.3.1 小波脊頻級聯(lián)特征31-32
• 2.3.2 瞬頻派生特征32-33
• 2.3.3 相像系數特征33
• 2.4 小波灰度矩特征33-41
• 2.4.1 小波分析34-37
• 2.4.2 灰度矩特征提取37-41
• 2.5 經驗模式分解能量熵特征41-52
• 2.5.1 經驗模式分解41-42
• 2.5.2 雷達輻射源信號的經驗模式分解42-46
• 2.5.3 雷達輻射源信號小波包降噪46-51
• 2.5.4 經驗模式分解能量熵特征提取51-52
• 2.6 紋理特征52-55
• 2.6.1 紋理的含義52-53
• 2.6.2 紋理特征提取53-55
• 2.7 特征的空間分布分析55-57
• 2.7.1 一維特征空間分布分析55-56
• 2.7.2 多維特征空間分布分析56-57
• 2.8 實驗與分析57-76
• 2.9 小結76-77
• 第3章 輻射源信號特征評價指標體系77-94
• 3.1 引言77
• 3.2 特征可分選性測度77-79
• 3.3 特征復雜性測度79-80
• 3.4 特征穩(wěn)健性測度80-81
• 3.5 特征評價指標體系81
• 3.6 實驗與分析81-93
• 3.7 小結93-94
• 第4章 基于集對模糊層次分析的RES特征評價94-118
• 4.1 引言94
• 4.2 多指標綜合評價94-96
• 4.2.1 指標篩選95-96
• 4.2.2 指標標準化96
• 4.2.3 權重確定96
• 4.3 特征的層次分析綜合評價模型96-101
• 4.3.1 層次分析原理96-98
• 4.3.2 特征的層次分析評價模型98-101
• 4.4 特征的模糊層次分析評價模型101-104
• 4.4.1 三角模糊數101-102
• 4.4.2 模糊判斷矩陣與權重102-104
• 4.4.3 模糊層次分析評價模型算法104
• 4.5 特征的集對模糊層次分析評價模型104-108
• 4.5.1 集對分析105
• 4.5.2 集對決策105-106
• 4.5.3 集對模糊層次評價模型算法106-108
• 4.6 實驗與分析108-116
• 4.7 小結116-118
• 第5章 基于群體智能的雷達輻射源信號特征評價118-138
• 5.1 引言118
• 5.2 智能綜合評價118-119
• 5.3 投影尋蹤算法119-121
• 5.4 差分進化粒子群投影尋蹤評價模型121-130
• 5.4.1 問題建模122-124
• 5.4.2 粒子群算法124-126
• 5.4.3 差分進化算法126
• 5.4.4 改進的差分進化粒子群算法126-128
• 5.4.5 評估模型算法128-130
• 5.5 實驗與分析130-137
• 5.6 小結137-138
• 結論138-141
• 致謝141-142
• 參考文獻142-151
• 攻讀博士期間發(fā)表的論文151-153

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2 黃高明;蘇國慶;張琪;李敬輝;;雷達輻射源智能識別系統(tǒng)及其神經網絡硬件實現(xiàn)[A];現(xiàn)代通信理論與信號處理進展——2003年通信理論與信號處理年會論文集[C];2003年

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本文編號：1040051