本发明涉及通信信号分析与识别领域，尤其涉及一种基于频谱监测数据的定频信号整编方法。
背景技术：
：通过对周边电磁信号的监测，并配合周边无线用频资源，基于目标电磁信号特征整编，实现对辐射源的认知与识别，是构建空间环境电磁态势的有效手段，可为无线电管理的用频筹划、用频管控提供数据支持。国内外已开展采用指纹特征机理进行辐射源识别的技术研究，但是辐射源指纹特征定义难，指纹提取难度大，易受到接收机系统和多径等传播环境因素的影响，相关研究多处于实验室验证阶段，目前还没有成熟的基于频谱指纹识别的系统。频谱监测是频谱管理的基石，利用监测数据对信号特征进行分析，对频谱资源进行管理，对非法用频设备进行识别，是频谱监测的主要职能，随着无线电管理体系的完善，基于频谱监测数据对辐射源特征的识别已经成为无线电设备属性判断的一个重要维度和依据。基于目标电磁信号特征整编，实现对辐射源的特征的匹配，应是一种无线电辐射源识别技术的有益补充，但目前该技术研究还无相应研究成果。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于频谱监测数据的定频信号整编方法。本发明采用如下技术方案：一种基于频谱监测数据的定频信号整编方法，其改进之处在于，包括如下步骤：(1)制定辐射源电磁信号特征库以下表中的电磁信号特征参数项作为辐射源匹配的基准数据，建立定频信号特征参数采集模板；(2)信号特征相似度分析(21)重要项相似度分析频率相似度分析：当监测信号的频段在信号样本的频率上下限之内，则该项参数的相似度为1；当信号频率范围在1.5MHz-30MHz之间，频段间隔小于等于6kHz，则相似度为0.8；若频段间隔小于等于12kHz，相似度为0.6；若频段间隔大于12kHz，则相似度为0；当信号频率范围在30MHz-1GHz之间，频段间隔小于等于50kHz，则相似度为0.8；若频段间隔小于等于100kHz，相似度为0.6；若频段间隔大于100kHz，则相似度为0；当信号频率大于1GHz，频段间隔小于等于1MHz，则相似度为0.8；若频段间隔小于等于2MHz，相似度为0.6；若频段间隔大于2MHz，则相似度为0；带宽相似度分析：若信号带宽小于等于样本带宽，则该项参数的相似度为1；若信号带宽在样本带宽的0.8-1.2倍之间，则该项参数的相似度为0.8.若信号带宽在样本的0.9-1.1倍之间，则该项参数的相似度为1；调制度相似度分析：若信号的调制度在样本调制度的0.9-1.1倍之间，则该项参数的相似度为1；若信号的调制度在样本调制度的0.8-1.2倍之间，则该项参数的相似度为0.8；码速率相似度分析：若信号的码速率在样本码速率的0.9-1.1倍之间，则该项参数的相似度为1；若信号的码速率在样本码速率的0.8-1.2倍之间，则该项参数的相似度为0.8；调制方式相似度分析：若信号的调制方式与样本调制方式一致，则该项参数的相似度为1；调制方式说明见下表，其中PSK、BPSK、QPSK、8PSK为一组，FSK、MFSK为一组，LFM、NLFM为一组，MSK、GMSK为一组，若信号调制方式和样本调制方式在上述任意一组中同时出现，且不同，则该项参数的相似度为0.6；占空比相似度分析：若信号的占空比在样本占空比的0.5-1.5倍之间，则该项参数的相似度为0.6；若在0.8-1.2倍之间，则该项参数的相似度为0.8；若在0.9-1.1倍之间，则该项参数的相似度为1；持续时间相似度分析：若信号的持续时间在样本持续时间的0.5-5倍之间，则该项参数的相似度为0.6，若在0.8-2倍之间，则该项参数的相似度为0.8；若信号的持续时间在信号样本的0.9-1.5倍之间，则相似度为1；(22)选填项相似度分析编码方式相似度分析：若信号的编码方式与样本的一致，则该项参数的相似度为1，否则为0；扩频方式相似度分析：若信号的扩频方式与样本的一致，则该项参数的相似度为1，否则为0；(3)信号综合相似度分析(31)信号整编参数项确定所有参加信号整编的匹配项的数量为N，重要项必须参加匹配，选填项由用户根据实际情况选择，每一项的权重＝1/N，权重总和为1；(32)信号综合相似度确定整编过程中，缺失一项，则该项的相似度ci为“0”，选填项缺失一项，则信号的相似度为1/(N-1)；缺失m个选填项，则信号的相似度为1/(N-m)；信号的综合相似度：ci为每个参加匹配的参数项的相似度；(4)人工参与信号整编若通过信号综合相似度分析，可实现信号与辐射源的完全匹配，则不需要人工，如果部分匹配，或信息不全，需要人工进行干预修改，输入数据包括：电磁信号类型主要为调制方式，通信辐射源类型为调频广播、电视、卫星通信等，辐射源型号为辐射源的具体型号，辐射源属性为民用，相似度为信号的综合相似度计算结果，结合监测数据，定频信号的整编输出信息数据包括：信号名称、辐射源属性、辐射源位置、辐射源型号、频率、带宽、数字调制码速率、调制方式、占空比、信号持续时间、编码方式、扩频方式。本发明的有益效果在于：本发明所公开的基于频谱监测数据的定频信号整编方法，通过对周边电磁信号的监测，并配合周边无线用频资源，基于目标电磁信号特征整编，实现对目标平台的认知与识别，是构建空间电磁态势的有效手段，可为无线电管理的用频筹划、用频管控提供数据支持。附图说明图1是本发明实施例1所公开基于频谱监测数据的定频信号整编方法的流程示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。辐射源发射的电磁频谱信号包含了大量的辐射源设备信息，通过对电磁信号的监测、采集与分析，对目标信号进行特征整编，可达到辐射源识别的目的，目前国内还未见相关报道，同时还没有这方面的专利公布。基于上述背景，本发明开发了一套实用、有针对性的基于频谱监测数据的定频信号整编方法，基于宽带监测、信号监测、测向定位等频谱监测数据，实现常规定频通信信号与辐射源的匹配，可为无线电频谱管理、电磁态势分析等提供辅助决策支撑。实施例1，如图1所示，本实施例公开了一种基于频谱监测数据的定频信号整编方法，包括如下具体步骤：步骤A：制定辐射源电磁信号特征库。为了实现辐射源的匹配与识别，首先制定辐射源电磁信号特征库。如表1所示。表1信号特征参数采集模板步骤B：信号特征相似度分析。分别对信号特征参数的重要项和选填项进行相似度分析。B1，重要项相似度分析。频率相似度分析：当监测信号的频段在信号样本的频率上下限之内，则该项参数的相似度为1。当信号频率范围在1.5MHz-30MHz之间，频段间隔小于等于6kHz，则相似度为0.8，若频段间隔小于等于12kHz，相似度为0.6，若频段间隔大于12kHz，则相似度为0。当信号频率范围在30MHz-1GHz之间，频段间隔小于等于50kHz，则相似度为0.8，若频段间隔小于等于100kHz，相似度为0.6，若频段间隔大于100kHz，则相似度为0。当信号频率大于1GHz，频段间隔小于等于1MHz，则相似度为0.8，若频段间隔小于等于2MHz，相似度为0.6，若频段间隔大于2MHz，则相似度为0。带宽相似度分析：若信号带宽小于等于样本带宽，则该项参数的相似度为1。若信号带宽在样本带宽的0.8-1.2倍之间，则该项参数的相似度为0.8.若信号带宽在样本的0.9-1.1倍之间，则该项参数的相似度为1。调制度相似度分析：若信号的调制度在样本调制度的0.9-1.1倍之间，则该项参数的相似度为1。若信号的调制度在样本调制度的0.8-1.2倍之间，则该项参数的相似度为0.8。码速率相似度分析：若信号的码速率在样本码速率的0.9-1.1倍之间，则该项参数的相似度为1。若信号的码速率在样本码速率的0.8-1.2倍之间，则该项参数的相似度为0.8。调制方式相似度分析：若信号的调制方式与样本调制方式一致，则该项参数的相似度为1。调制方式说明见表2，其中，PSK、BPSK、QPSK、8PSK为一组，FSK、MFSK为一组，LFM、NLFM为一组，MSK、GMSK为一组，若信号调制方式和样本调制方式在上述任意一组中同时出现，且不同，则该项参数的相似度为0.6。表2调制方式表占空比相似度分析：若信号的占空比在样本占空比的0.5-1.5倍之间，则该项参数的相似度为0.6，若在0.8-1.2倍之间，则该项参数的相似度为0.8,若在0.9-1.1倍之间，则该项参数的相似度为1。持续时间相似度分析：若信号的持续时间在样本持续时间的0.5-5倍之间，则该项参数的相似度为0.6，若在0.8-2倍之间，则该项参数的相似度为0.8。若信号的持续时间在信号样本的0.9-1.5倍之间，则相似度为1。B2，选填项相似度分析。编码方式相似度分析：若信号的编码方式与样本的一致，则该项参数的相似度为1，否则为0。扩频方式相似度分析：若信号的扩频方式与样本的一致，则该项参数的相似度为1，否则为0。步骤C：信号综合相似度分析。C1：信号整编参数项确定。所有参加信号整编的匹配项的数量为N，这里不区分必填项和选填项，重要项必须参加匹配，选填项由用户根据实际情况进行勾选确认。每一项的权重＝1/N，权重总和为1。表3信号匹配参数项序号参数重要性1.频率必填2.带宽必填3.调制度必填4.数字调制码速率必填5.调制方式必填6.占空比必填7.信号持续时间必填8.编码方式选填9.扩频方式选填C2：信号综合相似度确定。整编过程中，缺失一项，则该项的相似度ci为“0”。选填项缺失一项，则信号的相似度为1/(N-1)，N为所有参加匹配的参数数量；缺失m个选填项，则信号的相似度为1/(N-m)。信号的综合相似度：ci为每个参加匹配的参数项的相似度。步骤D：人工参与信号整编。若通过信号综合相似度计算，可实现信号与辐射源的完全匹配，则不需要人工，如果部分匹配，或信息不全，为了提高辐射源识别度，需要人工进行干预修改，通过人工参与信号整编，将辐射源信息引入，实现辐射源匹配。主要输入数据如下表所示。表4人工参与信号整编辐射源信息数据表序号数据项1通信辐射源类型2辐射源型号3辐射源名称4辐射源属性其中，电磁信号类型主要为调制方式。通信辐射源类型为调频广播、电视、卫星通信等。辐射源型号为辐射源的具体型号。辐射源属性为民用。相似度为信号的综合相似度计算结果。结合监测数据，定频信号的整编输出信息数据如下表。表5信号整编输出信息数据表序号数据项1.信号名称2.辐射源属性3.辐射源位置4.辐射源型号5.频率6.带宽7.数字调制码速率8.调制方式9.占空比10.信号持续时间11.编码方式12.扩频方式综上所述，本技术提供了一种基于频谱监测数据的定频信号整编方法，本技术的最大优势在于利用了频谱监测数据，通过信号特征参数与样本特征的匹配，实现了信号与辐射源的匹配，可为无线电频谱管理、电磁态势分析等提供辅助决策支撑。当前第1页1 2 3