雷达信号指纹特征提取及辐射源个体识别
发布时间：2020-12-26 23:32
雷达辐射源个体识别是电磁频谱战中的重要内容,在战场中对电磁频谱的控制起着极为重要的作用。如何从雷达信号中提取出稳定和有效的雷达信号指纹特征,是当前雷达辐射源个体识别研究的重点。本文的主要研究内容如下:1,本文分别从相位噪声角度和功率放大器的非线性模型角度来构建雷达辐射源个体模型。以线性调频信号和二相编码信号为例,分别根据雷达辐射源个体携带相位噪声的不同和雷达辐射源个体功率放大器非线性失真的不同来仿真出多个雷达辐射个体,用于本文后续分析。2,鉴于高阶谱能更好的表征信号信息,本文提出了基于双谱的雷达信号指纹特征提取方法,提取出信号峰度、双谱波形熵、双谱零切片盒维数、双谱对角切片积分均值、双谱奇异值熵、双谱最大谱峰峰度、双谱能量熵共七个特征值作为雷达信号指纹特征向量,然后利用XGBoost分类算法来完成对雷达辐射源个体的识别。仿真实验表明本文提出的方法能提高对雷达辐射源的个体识别效果。3,鉴于信号时频特征图的维数过高不利于直接进行信号指纹特征提取。本文基于雷达信号的两种时频域变换进行信号指纹特征的二次提取,构成指纹特征向量后来对雷达辐射源个体进行识别。从雷达信号的希尔伯特黄变换得到的边际谱中...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文构建的雷达辐射源个体识别流程图
电子科技大学硕士学位论文8第二章雷达辐射源个体识别理论基础2.1引言雷达发射机是雷达设备的重要组成部分，可以用来发射雷达信号。雷达发射机内部元器件的非理想性和发射机结构的优劣是影响雷达信号指纹特征产生的主要原因。因此本章首先对两种雷达发射机的结构特性进行了介绍，分析了两种雷达发射机结构的优劣。接着介绍了雷达辐射源调制信号的相关概念。并分析了信号的有意调制类型和无意调制类型，对信号无意调制类型产生的原因进行了分析。分析了信号相位噪声的产生原因，并对功率放大器的三种数学模型进行了分析和比较。为后文研究提供了理论基矗2.2雷达发射机结构介绍雷达发射机是雷达系统的重要组成部分。雷达发射机在雷达系统中的作用是产生无线电信号。无线电先经过雷达系统内的馈线和收发开关器件，最后通过雷达天线完成雷达信号的整个发射过程。下面对常用的两种雷达发射机的结构进行介绍和分析。单级震荡式[36]雷达发射机的结构组成部分不多，较为简单，如图2-1所示。雷达系统产生的定时信号先通过雷达发射机内部的脉冲调制器。大功率射频振荡器可以对调制后的雷达信号进行放大处理，放大之后的雷达信号可以由雷达发射机中的天线发射出去。图2-1单级震荡式雷达发射机基本结构图
第二章雷达辐射源个体识别理论基础9单级震荡式雷达发射机具有结构相对简单、经济和轻便等优点[37]。缺点是频率稳定度不好，它的磁控管震荡器频率稳定度一般为10-4，即使采用稳频装置及自动频率调整系统后也只有10-5，所以难以形成较为复杂的信号波形。达不到现代雷达对雷达发射波形的稳定性的要求。主振放大式雷达发射机的结构分为多个层级[38]。主控振荡器可以用来产生雷达信号并且作为主振放大式雷达发射机的第一级结构。通过第二级的射频放大链结构可以对主控震荡器传过来的信号进行放大。在图2-2中，可以使用固体微波源来替代发射机中的主控振荡器的作用。固体微波源利用石英晶体振荡器在较低的频率上产生频率很稳定的连续波震荡，然后再经过若干级倍频升高到微波波段。固体微波源可以满足发射信号的稳定性。雷达发射机的射频放大链部分一般包含有多个功率放大器。图2-2主振放大式雷达发射机主要机构示意图2.3雷达信号调制类型分析对于雷达信号的调制类型分为两种，一种是有意调制类型，一种是无意调制类型。雷达发射机通过发射有意调制的信号，来提高雷达发射机的高抗干扰性，高效性、高对抗性[39]。有意调制类型又被称做人为调制，通过人为调制来产生各种不同调制类型的雷达信号。无意调制是非人为调制，它的产生是因为雷达发射
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分形理论的通信个体电台细微特征提取技术研究[J]. 谭薇,严丽娜,姚晖,刘锐鹏. 通信技术. 2019(11)
[2]特征降维技术的研究与进展[J]. 黄铉. 计算机科学. 2018(S1)
[3]基于深度学习的通信辐射源指纹特征提取算法[J]. 黄健航,雷迎科. 信号处理. 2018(01)
[4]一种新颖的通信辐射源个体细微特征提取方法[J]. 雷迎科,郝晓军,韩慧,王李军. 电波科学学报. 2016(01)
[5]雷达辐射源个体特征的提取与识别[J]. 陈涛,姚文杨,林金秋,胡志华. 应用科学学报. 2013(04)
[6]基于双谱理论的雷达辐射源指纹特征提取[J]. 张春杰,李娜,周沫. 电子科技. 2013(06)
[7]基于围线积分双谱的雷达辐射源信号个体特征提取[J]. 陈韬伟,金炜东,李杰. 计算机工程与应用. 2013(08)
[8]雷达辐射源信号无意调制的加入方法分析及仿真[J]. 田波,龙良将,段洪. 电子测量技术. 2010(05)
[9]雷达信号分选实现的新方法[J]. 刘旭波,司锡才. 系统工程与电子技术. 2010(01)
[10]基于双谱的通信辐射源个体识别[J]. 蔡忠伟,李建东. 通信学报. 2007(02)
博士论文
[1]多信号的调制识别技术研究[D]. 陆明泉.电子科技大学 2008
[2]辐射源指纹机理及识别方法研究[D]. 许丹.国防科学技术大学 2008
[3]雷达辐射源识别技术研究[D]. 张国柱.国防科学技术大学 2005
硕士论文
[1]雷达辐射源细微特征提取方法研究[D]. 李策.西安电子科技大学 2018
[2]机器学习在辐射源信号指纹识别中的应用研究[D]. 张向前.电子科技大学 2018
[3]雷达辐射源特征提取和个体识别[D]. 杨凡.西安电子科技大学 2017
[4]通信辐射源信号细微特征分析与个体识别技术研究[D]. 王欢欢.解放军信息工程大学 2017
[5]毫米波SC-FDE MIMO无线局域网相位跟踪同步技术研究[D]. 孙裕.东南大学 2016
[6]基于经验模态分解的通信信号细微特征分析[D]. 梁江海.国防科学技术大学 2013
[7]数字化相位噪声测量系统[D]. 乔嘉.西安电子科技大学 2013
[8]外弹道跟踪数据的EMD处理方法研究[D]. 李书兴.国防科学技术大学 2012
[9]基于双谱和组合核函数主成分分析的通信辐射源指纹识别[D]. 吕航.南昌大学 2012
[10]雷达辐射源信号无意调制研究[D]. 田波.西南交通大学 2010
本文编号：2940651
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文构建的雷达辐射源个体识别流程图
电子科技大学硕士学位论文8第二章雷达辐射源个体识别理论基础2.1引言雷达发射机是雷达设备的重要组成部分，可以用来发射雷达信号。雷达发射机内部元器件的非理想性和发射机结构的优劣是影响雷达信号指纹特征产生的主要原因。因此本章首先对两种雷达发射机的结构特性进行了介绍，分析了两种雷达发射机结构的优劣。接着介绍了雷达辐射源调制信号的相关概念。并分析了信号的有意调制类型和无意调制类型，对信号无意调制类型产生的原因进行了分析。分析了信号相位噪声的产生原因，并对功率放大器的三种数学模型进行了分析和比较。为后文研究提供了理论基矗2.2雷达发射机结构介绍雷达发射机是雷达系统的重要组成部分。雷达发射机在雷达系统中的作用是产生无线电信号。无线电先经过雷达系统内的馈线和收发开关器件，最后通过雷达天线完成雷达信号的整个发射过程。下面对常用的两种雷达发射机的结构进行介绍和分析。单级震荡式[36]雷达发射机的结构组成部分不多，较为简单，如图2-1所示。雷达系统产生的定时信号先通过雷达发射机内部的脉冲调制器。大功率射频振荡器可以对调制后的雷达信号进行放大处理，放大之后的雷达信号可以由雷达发射机中的天线发射出去。图2-1单级震荡式雷达发射机基本结构图
第二章雷达辐射源个体识别理论基础9单级震荡式雷达发射机具有结构相对简单、经济和轻便等优点[37]。缺点是频率稳定度不好，它的磁控管震荡器频率稳定度一般为10-4，即使采用稳频装置及自动频率调整系统后也只有10-5，所以难以形成较为复杂的信号波形。达不到现代雷达对雷达发射波形的稳定性的要求。主振放大式雷达发射机的结构分为多个层级[38]。主控振荡器可以用来产生雷达信号并且作为主振放大式雷达发射机的第一级结构。通过第二级的射频放大链结构可以对主控震荡器传过来的信号进行放大。在图2-2中，可以使用固体微波源来替代发射机中的主控振荡器的作用。固体微波源利用石英晶体振荡器在较低的频率上产生频率很稳定的连续波震荡，然后再经过若干级倍频升高到微波波段。固体微波源可以满足发射信号的稳定性。雷达发射机的射频放大链部分一般包含有多个功率放大器。图2-2主振放大式雷达发射机主要机构示意图2.3雷达信号调制类型分析对于雷达信号的调制类型分为两种，一种是有意调制类型，一种是无意调制类型。雷达发射机通过发射有意调制的信号，来提高雷达发射机的高抗干扰性，高效性、高对抗性[39]。有意调制类型又被称做人为调制，通过人为调制来产生各种不同调制类型的雷达信号。无意调制是非人为调制，它的产生是因为雷达发射
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分形理论的通信个体电台细微特征提取技术研究[J]. 谭薇,严丽娜,姚晖,刘锐鹏. 通信技术. 2019(11)
[2]特征降维技术的研究与进展[J]. 黄铉. 计算机科学. 2018(S1)
[3]基于深度学习的通信辐射源指纹特征提取算法[J]. 黄健航,雷迎科. 信号处理. 2018(01)
[4]一种新颖的通信辐射源个体细微特征提取方法[J]. 雷迎科,郝晓军,韩慧,王李军. 电波科学学报. 2016(01)
[5]雷达辐射源个体特征的提取与识别[J]. 陈涛,姚文杨,林金秋,胡志华. 应用科学学报. 2013(04)
[6]基于双谱理论的雷达辐射源指纹特征提取[J]. 张春杰,李娜,周沫. 电子科技. 2013(06)
[7]基于围线积分双谱的雷达辐射源信号个体特征提取[J]. 陈韬伟,金炜东,李杰. 计算机工程与应用. 2013(08)
[8]雷达辐射源信号无意调制的加入方法分析及仿真[J]. 田波,龙良将,段洪. 电子测量技术. 2010(05)
[9]雷达信号分选实现的新方法[J]. 刘旭波,司锡才. 系统工程与电子技术. 2010(01)
[10]基于双谱的通信辐射源个体识别[J]. 蔡忠伟,李建东. 通信学报. 2007(02)
博士论文
[1]多信号的调制识别技术研究[D]. 陆明泉.电子科技大学 2008
[2]辐射源指纹机理及识别方法研究[D]. 许丹.国防科学技术大学 2008
[3]雷达辐射源识别技术研究[D]. 张国柱.国防科学技术大学 2005
硕士论文
[1]雷达辐射源细微特征提取方法研究[D]. 李策.西安电子科技大学 2018
[2]机器学习在辐射源信号指纹识别中的应用研究[D]. 张向前.电子科技大学 2018
[3]雷达辐射源特征提取和个体识别[D]. 杨凡.西安电子科技大学 2017
[4]通信辐射源信号细微特征分析与个体识别技术研究[D]. 王欢欢.解放军信息工程大学 2017
[5]毫米波SC-FDE MIMO无线局域网相位跟踪同步技术研究[D]. 孙裕.东南大学 2016
[6]基于经验模态分解的通信信号细微特征分析[D]. 梁江海.国防科学技术大学 2013
[7]数字化相位噪声测量系统[D]. 乔嘉.西安电子科技大学 2013
[8]外弹道跟踪数据的EMD处理方法研究[D]. 李书兴.国防科学技术大学 2012
[9]基于双谱和组合核函数主成分分析的通信辐射源指纹识别[D]. 吕航.南昌大学 2012
[10]雷达辐射源信号无意调制研究[D]. 田波.西南交通大学 2010
本文编号：2940651
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