专利名称：基于多指标的雷达信号脉内特征参数评估方法
技术领域：
本发明设计是一种雷达信号脉内特征参数的性能评估方法，能够全面准确地评估雷达信号脉内特征参数的性能，在不同的作战应用需求下选择出性能最优的脉内特征参数。
背景技术：
利用脉内特征参数对雷达辐射源信号进行分选、识别是电子对抗的一个重要环节，也是必不可少的环节。可用于分选、识别的脉内特征参数较多，有的适合在实时处理时使用(特征参数的运算量低)；有的适合在事后处理时使用(特征参数的可分离性高)；还有的适合在低信噪比时使用(特征参数的稳定性强)。当前国内外学者在评价和选择这些特征参数时，仅仅考虑了可分离性这一个因素。由于战场的应用需求多元化、动态化，例如在实时进行雷达辐射源信号的分选、识别时，处理速度是首要需求；在事后进行分选、识别时，准确率则是首要需求，因此，亟需一种方法能够全面科学地评估雷达信号脉内特征参数的性能，并在不同的作战应用需求下选择出性能最优的特征参数。本发明针对上述问题，利用复杂性、可分离性和稳定性三个指标对脉内特征参数进行度量，然后推导、定义了每个指标相应的度量方法，并对各个指标进行规范化，最终构建了基于多指标的脉内特征参数评估方法。通过数据验证，本发明准确有效，能够在不同的应用需求下选择出最优的特征参数。例如在实时处理雷达辐射源信号时，处理时间是首要需求，利用本发明选择出的特征参数比传统方法提供的特征参数最多可以节省2万秒左右 (当信号流密度为百万每秒时)；再例如在事后处理时，准确率是首要需求，利用本发明选择出的特征参数比传统方法提供的特征参数最多可以提高3-4个百分点。因此，本发明能够满足当前的作战需求，具有明显的军事应用价值。
发明内容
本发明的方法包括以下技术措施(1)基于计算机仿真平台，建立雷达辐射源信号分选、识别的处理模型；(2)确定利用复杂性、可分离性和稳定性三个指标对雷达辐射源信号脉内特征参数进行度量；(3)推导、定义每个指标相应的度量方法；(4)对各个指标的度量结果进行规范化；(5)根据作战需求对各指标赋予权值，构建基于多指标的脉内特征参数评估方法。本发明相比背景技术具有如下优点(1)本发明工程实现容易，成本低，。(2)本发明具有普适性。
附图1是本发明的流程图。参照附图1，本发明的流程由建立模型、研究影响处理结果的指标、对各指标进行度量、对各指标的度量结果规范化、各指标赋予权值以及获得最终的评估值6个部分组成。其中1用于建立雷达辐射源信号分选、识别的处理模型；2用于分析影响雷达辐射源信号分选、识别的具体指标；3用来对复杂性、可分离性和稳定性三个指标进行量化计算；4用来对各指标的度量结果进行规范化处理；5用来对复杂性、可分离性和稳定性三个指标根据需求而赋予一定的权值；6用来计算最终的特征参数评估值。附图2、3是不同信号环境、不同特征参数时的雷达辐射源信号分选时间和分选准确率的结果图。其中图2是指选用不同的特征参数对8类雷达信号进行分选所需的时间不同，随着信号总数的增加，分选所需时间也逐渐增加。图3是指在信噪比分别为5dB、 10dB、15dB和20dB时，选择不同的特征参数对8类雷达辐射源信号进行分选的准确率也不同。图中1-5分别为小波包、相像系数、复杂度、熵值以及模糊函数。
具体实施例方式实施本发明的原理如下利用复杂性、可分离性和稳定性三个指标对特征参数进行度量，给出了每个指标相应的度量方法，构建了基于多指标的特征参数评估方法。本发明旨在全面地反映每个特征参数的性能，在不同的应用需求下选择出性能最优的特征参数， 为提高雷达辐射源信号分选、识别的效能打下基础。(1)度量指标的确定。通过分选、识别的试验(结果见图2和图3)，可以得出以下结论当信号环境及分选、识别的特征参数发生改变时，分选、识别的结果就会随之改变，改变的幅度大小与选择的特征参数的复杂性、可分离性以及稳定性的优劣直接关联。因此，度量一个特征参数的性能优劣时应综合考虑其复杂性、可分离性以及稳定性，将这三个指标作为全面评估特征参数的基本要素。(2)复杂性的度量。在算法分析时，往往对算法的时间复杂性和渐近时间复杂性不予区分，经常是将渐近时间复杂性T(n) =o(f(n))简称为时间复杂性，常见的时间复杂性按数量级递增排列依次为常数O(C)、对数阶0(log〗)、线形阶0(n)、线形对数阶O(Wlogg)、 平方阶0(n2)、立方阶0(n3)、…、k次方阶0(nk)、指数阶OQn)。(3)可分离性的度量。首先给出三个定义定义1第i类信号的类内聚集度Cii为Cil= max {||4-￡(Xf)||}(1)式中，q为特征向量维数，Μ,是第i类信号的样本数，X^是第i类信号q维特征的第k个样本向量，[《，4,···,^J，五是々的期望值。定义2第i类信号与第j类信号的距离Du定义为Ον=\Ε{Χ^-Ε{Χ"})\(2)式中，玖^)和贝巧)分别是々和巧的期望值。定义3第i类信号与第j类信号的类间分离度Su定义为sO=-^-(3)式中，Dij是第i类与第j类信号的距离，Cii与k分别为第i类与第j类信号的类内聚集度。如果用于分选、识别的信号共有H类，根据定义1和3给出的类内聚集度和类间分离度，评价特征集可分离度质量的准则函数为
权利要求
1. 一种雷达信号脉内特征参数的性能评估方法，其特征在于包括以下主要技术措施(1)通过建立雷达辐射源信号分选、识别的处理模型，确定使用复杂性、可分离性和稳定性三个指标对雷达辐射源信号脉内特征参数进行度量；(2)对复杂性、可分离性和稳定性三个指标进行度量，并对度量结果进行规范化处理；(3)根据作战需求对每个指标赋予一定的权值，获得综合评估值最高的特征参数。
全文摘要
本发明公开了一种雷达信号脉内特征参数的性能评估方法，该方法包括以下主要步骤(1)研究影响雷达辐射源信号分选、识别结果的因素；(2)确定利用复杂性、可分离性和稳定性三个指标对雷达辐射源信号脉内特征参数进行度量；(3)分别给出复杂性、可分离性和稳定性三个指标的度量方法；(4)对复杂性、可分离性和稳定性三个指标的度量结果进行规范化处理；(5)根据需求对各指标赋予权值，给出特征参数的综合评估值。
文档编号G01S7/40GK102466795SQ201010543670
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者何明浩, 徐廷新, 郁春来, 陈昌孝, 韩俊 申请人:何明浩, 郁春来, 韩俊