专利名称：脉冲检测方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号检测技术领域，尤其涉及一种脉冲检测方法及系统。
背景技术：
脉冲信号在通信、导航以及雷达等方面有着广泛应用，通过脉冲检测和参数测量，正确估计信号的起始时刻和持续时间，是对该类信号实现分析和处理的必要前提。随着无线技术的发展，空间电磁环境日益复杂，对脉冲信号的检测带来了巨大困难和挑战。在脉冲信号的检测带宽内常常会混有连续波干扰信号，传统的处理方法主要包括固定门限检测方法、陷波器方法以及参数估计干扰抵消方法。固定门限的脉冲检测方法只针对噪声存在的情况，连续波干扰的存在会导致检测性能下降甚至无法检测；陷波器方法只适用于 处理窄带干扰情况，对于宽带干扰以及频率未知或者变化的干扰则无法处理，灵活性较差；参数估计干扰抵消方法是指通过估计连续波干扰信号的幅度、频率和相位信息以抵消干扰信号，此方法的估计代价高，受到估计精度和硬件条件的限制，实现难度大，且参数估计的误差会引起信号的失真。随着脉冲信号的特殊应用，对脉冲的检测提出了更高要求，特别是在信号无法累积处理的情况下，如何在连续波干扰下简单、方便且快速地检测脉冲信号成为检测领域一个迫切需要解决的问题。
发明内容
(一 )要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是提供一种可以在连续波干扰下简单、方便且快速地对脉冲信号进行检测的方法及系统。( 二 )技术方案为解决上述问题，本发明提供了一种脉冲检测方法，该方法包括步骤SI.对接收信号包络进行平滑滤波处理；S2.计算经步骤SI处理后的接收信号的包络中间电平值；S3.根据所述接收信号的包络中间电平值以及接收机噪声的包络中间电平值设定检测门限；S4.根据所述检测门限检测脉冲信号。优选地，在步骤S2中，采用二分法计算接收信号的包络中间电平值。优选地,步骤S2进一步包括步骤S2. I根据接收机的动态范围设定初始低门限以及高门限；S2. 2取所述低门限以及高门限的平均值为中间门限；S2. 3计算接收信号包络中超过所述中间门限的点数与总点数的比值；S2. 4若所述比值等于0.5，则判定所述中间门限为所述接收信号的包络中间电平值；若所述比值大于0. 5，则将所述中间门限赋值给所述低门限并返回步骤S2. 2 ;若所述比值小于0. 5，则将所述中间门限赋值给所述高门限并返回步骤S2. 2。
优选地，在步骤S3中，若所述接收信号的包络中间电平值A大于K倍的所述接收机噪声的包络中间电平值rn，则设定所述检测门限为Mr1,否则，设定所述检测门限为Nr1,其中，K为第一设定比例系数，M为第二设定比例系数，N为第三设定比例系数；且设检测门限与接收信号包络中间值^之间的比值为比例系数C，在不同的干扰噪声比条件下，根据系统所需虚警概率指标要求，通过数值方法计算得到多个所述比例系数c，所述第一设定比例系数K为所述比例系数c平均值处对应的F1与rn的比值；比例系数c平均值将所有的比例系数c分为两部分，所述第二设定比例系数M为前一部分的平均值，所述第三设定比例系数N为后一部分的平均值。优选地，该方法还包括步骤S0.计算所述接收机噪声的包络中间电平值。优选地，采用二分法计算所述接收机噪声的包络中间电平值。优选地,步骤SO进一步包括步骤S0. I根据接收机的动态范围设定初始低门限以及高门限；S0. 2取所述低门限以及高门限的平均值为中间门限；S0. 3计算所述接收机噪声包络中超过所述中间门限的点数与总点数的比值；S0. 4若所述比值等于0.5，则判定所述中间门限为所述噪声的的包络中间电平值；若所述比值大于0. 5，则将所述中间门限赋值给所述低门限并返回步骤S0. 2 ;若所述比值小于0. 5，则将所述中间门限赋值给所述高门限并返回步骤S0. 2。优选地，在步骤SI的平滑滤波处理中，平滑窗口长度为16。本发明还提供了一种脉冲信号检测系统，该系统包括滤波模块，用于对接收信号进行平滑滤波处理；计算模块，用于计算经所述滤波模块处理后的接收信号的包络中间电平值；门限设定模块，用于根据所述接收信号的包络中间电平值以及接收机噪声的包络中间电平值设定检测门限值；检测模块，用于根据所述检测门限值检测脉冲信号。优选地，所述计算模块还用于计算所述接收机噪声的包络中间电平值。(三)有益效果本发明的方法及系统利用接收机噪声和接收信号包络中间电平值的测量及比较，设定检测门限，并根据连续波干扰的强弱进行自适应系数调整，从而自适应调整检测门限，可以在复杂电磁环境下有效地提高脉冲的检测概率，并同时降低其虚警概率，能够显著提升脉冲检测的环境适应性和可靠性。
图I为依照本发明一种实施方式的脉冲检测方法的流程图；图2为本发明的方法中采用二分法计算接收机噪声的包络中间电平值的示意图；图3为依照本发明的方法，在不同的信干比SIR条件下，分别利用自适应检测门限经过1000次测试得到的检测概率和虚警概率示意图。
具体实施例方式本发明提出的脉冲检测方法及系统，结合附图及实施例详细说明如下。本发明的方法首先对脉冲包络进行平滑滤波，以减小随机噪声的影响；然后，通过、检测门限的自适应调整以减小连续波干扰对脉冲检测性能的影响。如图I所示，依照本发明一种实施方式的脉冲检测方法包括步骤SI.对接收信号的包络x(n)进行L点平滑滤波处理，以减小随机噪声的影响。平滑滤波的表达式如下
权利要求
1.一种脉冲检测方法，其特征在于，该方法包括步骤 51.对接收信号包络进行平滑滤波处理； 52.计算经步骤SI处理后的接收信号的包络中间电平值； 53.根据所述接收信号的包络中间电平值以及接收机噪声的包络中间电平值设定检测门限； 54.根据所述检测门限检测脉冲信号。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，采用二分法计算接收信号的包络中间电平值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2进一步包括步骤 S2. I根据接收机的动态范围设定初始低门限以及高门限； S2. 2取所述低门限以及高门限的平均值为中间门限； S2. 3计算接收信号包络中超过所述中间门限的点数与总点数的比值； S2.4若所述比值等于0.5，则判定所述中间门限为所述接收信号的包络中间电平值；若所述比值大于0. 5，则将所述中间门限赋值给所述低门限并返回步骤S2. 2 ;若所述比值小于0. 5，则将所述中间门限赋值给所述高门限并返回步骤S2. 2。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，若所述接收信号的包络中间电平值^大于K倍的所述接收机噪声的包络中间电平值rn，则设定所述检测门限为Mr1,否贝U，设定所述检测门限为Nr1，其中，K为第一设定比例系数，M为第二设定比例系数，N为第三设定比例系数；且 设检测门限与接收信号包络中间值A之间的比值为比例系数c，在不同的干扰噪声比条件下，根据系统所需虚警概率指标要求，通过数值方法计算得到多个所述比例系数c，所述第一设定比例系数K为所述比例系数c平均值处对应的F1与rn的比值；比例系数c平均值将所有的比例系数c分为两部分，所述第二设定比例系数M为前一部分的平均值，所述第三设定比例系数N为后一部分的平均值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括步骤 S0.计算所述接收机噪声的包络中间电平值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，采用二分法计算所述接收机噪声的包络中间电平值。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤SO进一步包括步骤 S0. I根据接收机的动态范围设定初始低门限以及高门限； S0. 2取所述低门限以及高门限的平均值为中间门限； S0. 3计算所述接收机噪声包络中超过所述中间门限的点数与总点数的比值； S0. 4若所述比值等于0. 5，则判定所述中间门限为所述噪声的包络中间电平值；若所述比值大于0. 5，则将所述中间门限赋值给所述低门限并返回步骤S0. 2 ;若所述比值小于0.5，则将所述中间门限赋值给所述高门限并返回步骤S0. 2。
8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，在步骤SI的平滑滤波处理中，平滑窗口长度为16。
9.一种脉冲信号检测系统，其特征在于，该系统包括 滤波模块，用于对接收信号包络进行平滑滤波处理；计算模块，用于计算经所述滤波模块处理后的接收信号的包络中间电平值； 门限设定模块，用于根据所述接收信号的包络中间电平值以及接收机噪声的包络中间电平值设定检测门限值； 检测模块，用于根据所述检测门限值检测脉冲信号。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述计算模块还用于计算所述接收机噪声的包络中间电平值。
全文摘要
本发明公开了一种脉冲检测方法及系统，涉及信号检测技术领域。该方法包括步骤S1.对接收信号包络进行平滑滤波处理；S2.计算经步骤S1处理后的接收信号的包络中间电平值；S3.根据所述接收信号的包络中间电平值以及接收机噪声的包络中间电平值设定检测门限；S4.根据所述检测门限检测脉冲信号。本发明的方法及系统利用接收机噪声和接收信号包络中间电平值的测量及比较，设定检测门限，并根据连续波干扰的强弱进行自适应系数调整，从而自适应调整检测门限，可以在复杂电磁环境下有效地提高脉冲的检测概率，并同时降低其虚警概率，能够显著提升脉冲检测的环境适应性和可靠性。
文档编号G01R29/02GK102645589SQ201210105600
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月11日 优先权日2012年4月11日
发明者李振强, 肖心龙, 郭智炜, 郭汉伟, 陆建华, 黄振 申请人:清华大学