一种跳频信号监测的改进方法
发布时间：2021-02-06 07:05
针对复杂电磁环境下的跳频信号监测问题,提出了一种基于加权阈值的信号提取方法,以解决低信噪比情况下跳频信号不易获取的难题.采用短时傅里叶变换对接收信号进行时频分析,得到反映信号频率成分随时间变化的时频矩阵,然后采用加权阈值提取每一时段的信号特征,经聚类筛选后采用统计直方图的方法进行跳频参数估计.存在定频干扰时,筛选过程可以有效去除定频频点.通过对仿真数据的处理验证了本文算法的有效性.
【文章来源】：电波科学学报. 2020,35(02)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
FH信号监测接收流程图
本文采用常见的Blackman窗作为滑动窗函数,且滑动过程窗口无交叠,随着τ值的增大,逐步完成信号的分段FFT. 窗口的滑动模式如图2所示.以单FH电台为例,假设滑动窗口宽度为N,窗口每滑动一次得到N点的FFT结果,并按序存为时频矩阵的一列,作为FH监测的处理单元. FH监测的过程中,首先设定阈值提取每列频谱中功率值较大的信号,记录信号的频率、带宽及功率等参数,然后与前一列中提取的信号逐个对比聚类. 如图3所示,频率值相同或相近的视为同一频点f,未从前列找到相近频点的频率视为新出现的频点,并累计记录同一频点的持续时间T、起跳时间T0、平均带宽wB和平均功率P等参数. 处理结束后每个频点对应一组频率描述字{f,T,T0,wB,P},记为Wi.
以单FH电台为例,假设滑动窗口宽度为N,窗口每滑动一次得到N点的FFT结果,并按序存为时频矩阵的一列,作为FH监测的处理单元. FH监测的过程中,首先设定阈值提取每列频谱中功率值较大的信号,记录信号的频率、带宽及功率等参数,然后与前一列中提取的信号逐个对比聚类. 如图3所示,频率值相同或相近的视为同一频点f,未从前列找到相近频点的频率视为新出现的频点,并累计记录同一频点的持续时间T、起跳时间T0、平均带宽wB和平均功率P等参数. 处理结束后每个频点对应一组频率描述字{f,T,T0,wB,P},记为Wi.上述环节中,提取信号的阈值不同于普通信号分选的阈值,是算法流程的重中之重.阈值偏小将导致提取的信号数目过多且主频间隔过密,不利于后期频点的聚类.若阈值偏大,在信干比较低时则会丢失FH频点. 理想的阈值不仅可以良好地避开底噪干扰,而且每一时段都能成功截取到FH信号.
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种非全驻留跳频信号参数估计方法[J]. 胥桓,张辉,范雪林. 通信技术. 2017(04)
[2]跳频信号参数估计的优化算法研究[J]. 魏来,龚晓峰. 计算机仿真. 2016(06)
[3]跳频信号参数估计方法[J]. 任旭,朱卫纲,邢强. 舰船电子对抗. 2015(03)
[4]采用局部特征尺度分解的跳频信号参数盲估计算法[J]. 吕晨杰,王斌,唐涛. 信号处理. 2015(03)
[5]强干扰下跳频信号的参数估计[J]. 程曙晖,王斌. 电讯技术. 2014(02)
[6]一种基于STFT的跳频参数估计新方法[J]. 秦永利,吕明. 电子科技. 2013(11)
[7]A NEW METHOD OF FREQUENCY-HOPPING（FH） SIGNAL DETECTION[J]. Zeng Yu Liu Xueqian Li Ou(Information and Engineering University,Information and Engineering Institute,Zhengzhou 450002,China). Journal of Electronics（China）. 2011(Z1)
[8]基于STFT的跳频信号参数估计[J]. 卢云生,董英英. 舰船电子工程. 2011(10)
[9]复杂电磁环境下跳频信号检测及拼接算法[J]. 方志,贾峰. 无线电工程. 2010(08)
[10]跳频信号的时频分析新方法[J]. 冯涛,袁超伟. 北京邮电大学学报. 2010(03)
博士论文
[1]跳频信号的侦察技术研究[D]. 陈利虎.国防科学技术大学 2009
本文编号：3020360
【文章来源】：电波科学学报. 2020,35(02)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
FH信号监测接收流程图
本文采用常见的Blackman窗作为滑动窗函数,且滑动过程窗口无交叠,随着τ值的增大,逐步完成信号的分段FFT. 窗口的滑动模式如图2所示.以单FH电台为例,假设滑动窗口宽度为N,窗口每滑动一次得到N点的FFT结果,并按序存为时频矩阵的一列,作为FH监测的处理单元. FH监测的过程中,首先设定阈值提取每列频谱中功率值较大的信号,记录信号的频率、带宽及功率等参数,然后与前一列中提取的信号逐个对比聚类. 如图3所示,频率值相同或相近的视为同一频点f,未从前列找到相近频点的频率视为新出现的频点,并累计记录同一频点的持续时间T、起跳时间T0、平均带宽wB和平均功率P等参数. 处理结束后每个频点对应一组频率描述字{f,T,T0,wB,P},记为Wi.
以单FH电台为例,假设滑动窗口宽度为N,窗口每滑动一次得到N点的FFT结果,并按序存为时频矩阵的一列,作为FH监测的处理单元. FH监测的过程中,首先设定阈值提取每列频谱中功率值较大的信号,记录信号的频率、带宽及功率等参数,然后与前一列中提取的信号逐个对比聚类. 如图3所示,频率值相同或相近的视为同一频点f,未从前列找到相近频点的频率视为新出现的频点,并累计记录同一频点的持续时间T、起跳时间T0、平均带宽wB和平均功率P等参数. 处理结束后每个频点对应一组频率描述字{f,T,T0,wB,P},记为Wi.上述环节中,提取信号的阈值不同于普通信号分选的阈值,是算法流程的重中之重.阈值偏小将导致提取的信号数目过多且主频间隔过密,不利于后期频点的聚类.若阈值偏大,在信干比较低时则会丢失FH频点. 理想的阈值不仅可以良好地避开底噪干扰,而且每一时段都能成功截取到FH信号.
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种非全驻留跳频信号参数估计方法[J]. 胥桓,张辉,范雪林. 通信技术. 2017(04)
[2]跳频信号参数估计的优化算法研究[J]. 魏来,龚晓峰. 计算机仿真. 2016(06)
[3]跳频信号参数估计方法[J]. 任旭,朱卫纲,邢强. 舰船电子对抗. 2015(03)
[4]采用局部特征尺度分解的跳频信号参数盲估计算法[J]. 吕晨杰,王斌,唐涛. 信号处理. 2015(03)
[5]强干扰下跳频信号的参数估计[J]. 程曙晖,王斌. 电讯技术. 2014(02)
[6]一种基于STFT的跳频参数估计新方法[J]. 秦永利,吕明. 电子科技. 2013(11)
[7]A NEW METHOD OF FREQUENCY-HOPPING（FH） SIGNAL DETECTION[J]. Zeng Yu Liu Xueqian Li Ou(Information and Engineering University,Information and Engineering Institute,Zhengzhou 450002,China). Journal of Electronics（China）. 2011(Z1)
[8]基于STFT的跳频信号参数估计[J]. 卢云生,董英英. 舰船电子工程. 2011(10)
[9]复杂电磁环境下跳频信号检测及拼接算法[J]. 方志,贾峰. 无线电工程. 2010(08)
[10]跳频信号的时频分析新方法[J]. 冯涛,袁超伟. 北京邮电大学学报. 2010(03)
博士论文
[1]跳频信号的侦察技术研究[D]. 陈利虎.国防科学技术大学 2009
本文编号：3020360
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3020360.html
