一種新的雷達信號分選方法

摘要：在雷達輻射源信號分選領(lǐng)域，隨著(zhù)現代電子戰電磁環(huán)境的惡化，信號參數空間的嚴重交疊，五經(jīng)典聾數分連方法性能急劇下降。針對傳統館號分選方法的不足，提出瞬時(shí)自相關(guān)算法瞬時(shí)頻率派生特征提取算法，提取和補充新的分選參數，構建更為有效的分選特征向量。通過(guò)Matlab仿真，驗證了該算法的正確性和實(shí)際應用的可行性。
關(guān)鍵詞：雷達輻射源；信號分選；五經(jīng)典參數；瞬時(shí)頻率；特征提取算法

0 引 言
隨著(zhù)現代戰爭的發(fā)展，電子戰的作用和地位發(fā)生了巨大的變化，成為現代戰爭的重要手段。要想做到知己知彼，取得戰爭的主動(dòng)權就必須掌握敵方雷達等電子裝備的特性。因此，通過(guò)偵察情報的分析來(lái)進(jìn)行雷達信號識別具有特別重要的意義。就目前而言，現有識別方法已不能滿(mǎn)足日益復雜的電磁環(huán)境的需要，對新的雷達信號識別方法的研究勢在必行。
瞬時(shí)自相關(guān)算法是一種非線(xiàn)性時(shí)頻分析方法，適用于非平穩信號的分析。而現代雷達信號多采用非平穩信號，瞬時(shí)自相關(guān)算法瞬時(shí)頻率派生特征提取算法用于雷達信號的分選便成為可能。

1 瞬時(shí)自相關(guān)算法(ISC)原理
設經(jīng)模數轉換(ADC)采樣、解析變換后得到的中頻解析信號為：

式中，A為信號幅度，f(n)和ψ(n)分別為頻率和相位調制函數，ψ0為任意初相，fs為采樣頻率。
參考文獻，信號的瞬時(shí)自相關(guān)運算定義為：

設瞬時(shí)相位為θ（n，m），則式（4）可用下式表示：

式中，Im(?)和Re(?)分別表示求信號虛部和實(shí)部的運算。由于相位的變化率為頻率，因此信號的瞬時(shí)頻率由下式計算：

對于任意如式(1)的信號，在不太長(cháng)的時(shí)間間隔m內(mN信號長(cháng)度)．可將其近似看作頻率為fi(i=1，2．3，…)的局部平穩諧波，即：

換句話(huà)說(shuō)，相位調制ψ(n)引起的相位改變相當于信號頻率從f(n)調整為fi所引起的相位變化。
為了抑制噪聲的干擾，對n和n+m間的采樣點(diǎn)作滑動(dòng)平均處理，以平均瞬時(shí)頻率：

作為第n點(diǎn)的瞬時(shí)頻率。經(jīng)此處理后，算法在低信噪比環(huán)境的適應能力有了進(jìn)一步的提高。

2 瞬時(shí)頻率派生特征提取算法
根據統計學(xué)原理，利用各瞬時(shí)頻率統計特性的變化差異來(lái)提取它的派生特征，并使新提取的特征具有標識信號調制類(lèi)型的能力。
下面就常規脈沖信號(CON)、線(xiàn)性調頻信號(LFM)、相位編碼信號(PSK)和頻率編碼信號(FSK)幾種典型雷達信號進(jìn)行瞬時(shí)頻率派生特征提取算法進(jìn)行分析。
LFM的瞬時(shí)頻率和采樣時(shí)間之間表現出較好的線(xiàn)性相關(guān)性，而其他類(lèi)型信號的相關(guān)性均較差。因此，相關(guān)系數R可以作為識別LFM信號的一個(gè)較為可靠的特征：

式中，fIF為提取的瞬時(shí)序列，Ts=1／fs為采樣間隔，cov(?)和D(?)分別為協(xié)方差和方差函數。
將瞬時(shí)頻率fIF做歸一化處理：