一种跳频频率集聚类分析方法与流程

本发明涉及信号测量技术，尤其涉及一种跳频频率集聚类分析方法。

背景技术：

1、跳频通信是指传输信号的载波在伪随机码的控制下不断跳变的通信方式，它以其独有的强抗干扰能力，抗衰落，易于组网，低截获概率，保密安全等优点而得到广泛应用。而跳频通信相关指标的测试是学术界一直研究的课题，一般而言，跳频通信的测试指标包括：跳频速率、驻留时间和跳频频率集。

2、目前针对跳频通信的测试指标的算法有很多，但是这些算法或是复杂度较高，导致实现难度较大，或是精度不够，导致对于跳频速率、驻留时间和跳频频率集进行估计的结果不够准确。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种跳频频率集聚类分析方法，复杂度低，能够针对测试指标得到准确估计结果。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种跳频频率集聚类分析方法，包括以下步骤：

4、s1)获取目标时间段内所有数据包并解析，得到每个数据包对应的跳频速度、驻留时间和频点估计值；

5、s2)对所述跳频速度和驻留时间分别进行数据筛选后求平均值，得到跳频速度和驻留时间的估计值；

6、s3)以第一步长从给定的起始频率点开始选取锚点，分别计算每个频点与所有锚点距离的平均误差，选取与所有锚点距离的平均误差最小的频点作为最佳起始频率点；

7、s4)以第一步长从最佳起始频率点开始选取新的锚点作为聚类基点，统计每个聚类基点的撞击点和撞击次数，所述撞击点为以聚类基点为中心的区域内的频点，所述撞击次数为撞击点数量；

8、s5)将撞击次数达标的聚类基点作为真实撞击基点，统计真实撞击基点的数量，并分别计算每个真实撞击基点对应的所有撞击点的平均值，作为每个真实撞击基点的估计值；

9、s6)若真实撞击基点的数量小于目标值，则跳频信号识别失败，结束并退出；若真实撞击基点的数量大于或等于目标值，则跳频信号识别成功，将每个真实撞击基点的估计值汇总得到跳频频率集。

10、进一步的，步骤s2)包括对跳频速度进行数据筛选的步骤，具体包括：将所有跳频速度进行升序排序，然后去掉序列头部和尾部的跳频速度。

11、进一步的，步骤s2)包括对驻留时间进行数据筛选的步骤，具体包括：将所有驻留时间匹配给定的合理范围，并保留匹配结果。

12、进一步的，步骤s3)中选取与所有锚点距离的平均误差最小的频点作为最佳起始频率点具体包括：迭代执行指定第二步长，从起始频率点开始以第二步长查找平均误差最小的频点，并将其指定为新的起始频率点的步骤，直到达到指定迭代次数，将最后一次迭代中指定的新的起始频率点作为最佳起始频率点。

13、进一步的，步骤s3)中给定的起始频率点为3100mhz，指定迭代次数为三次，第一次迭代指定的第二步长为5mhz，第二次迭代中指定的第二步长为1mhz，第三次迭代中指定的第二步长为0.1mhz。

14、进一步的，步骤s3)和步骤s4)中所述第一步长为20mhz。

15、进一步的，步骤s4)中所述区域为距离聚类基点的频率值小于5mhz的区域。

16、进一步的，步骤s5)中撞击次数达标的聚类基点为撞击次数大于等于50的聚类基点，步骤s6)中目标值为30。

17、进一步的，步骤s5)中分别计算每个真实撞击基点对应的所有撞击点的平均值包括：

18、若当前真实撞击基点对应的撞击点数量大于n，将当前真实撞击基点对应的撞击点的估计值按照时间先后顺序排列，选取前n个撞击点的估计值并计算平均值；

19、若当前真实撞击基点对应的撞击点数量小于或等于n，计算所有撞击点的估计值的平均值。

20、进一步的，n取值为500。

21、和现有技术相比，本发明具有下述优点：

22、本发明接收目标时段的所有数据包之后，针对这些数据包中的跳频速率和驻留时间，进行数据剔除后计算平均值作为跳频速率和驻留时间的估计值，以减小误差。同时针对这些数据包中的频点进行聚类，找到从最佳起始频率点开始的锚点作为聚类基点，统计每个聚类基点的撞击点的平均值，由此得到跳频频率集，并根据真实撞击基点的数量来确定跳频信号是否识别成功。从而在得到跳频通信的测试指标估计值的同时，得到测试结论，提高了测试效率。

技术特征：

1.一种跳频频率集聚类分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的跳频频率集聚类分析方法，其特征在于，步骤s2)包括对跳频速度进行数据筛选的步骤，具体包括：将所有跳频速度进行升序排序，然后去掉序列头部和尾部的跳频速度。

3.根据权利要求1所述的跳频频率集聚类分析方法，其特征在于，步骤s2)包括对驻留时间进行数据筛选的步骤，具体包括：将所有驻留时间匹配给定的合理范围，并保留匹配结果。

4.根据权利要求1所述的跳频频率集聚类分析方法，其特征在于，步骤s3)中选取与所有锚点距离的平均误差最小的频点作为最佳起始频率点具体包括：迭代执行指定第二步长，从起始频率点开始以第二步长查找平均误差最小的频点，并将其指定为新的起始频率点的步骤，直到达到指定迭代次数，将最后一次迭代中指定的新的起始频率点作为最佳起始频率点。

5.根据权利要求4所述的跳频频率集聚类分析方法，其特征在于，步骤s3)中的给定的起始频率点为3100mhz，指定迭代次数为三次，第一次迭代指定的第二步长为5mhz，第二次迭代中指定的第二步长为1mhz，第三次迭代中指定的第二步长为0.1mhz。

6.根据权利要求1所述的跳频频率集聚类分析方法，其特征在于，步骤s3)和步骤s4)中所述第一步长为20mhz。

7.根据权利要求1所述的跳频频率集聚类分析方法，其特征在于，步骤s4)中所述区域为距离聚类基点的频率值小于5mhz的区域。

8.根据权利要求1所述的跳频频率集聚类分析方法，其特征在于，步骤s5)中撞击次数达标的聚类基点为撞击次数大于等于50的聚类基点，步骤s6)中目标值为30。

9.根据权利要求1所述的跳频频率集聚类分析方法，其特征在于，步骤s5)中分别计算每个真实撞击基点对应的所有撞击点的平均值包括：

10.根据权利要求9所述的跳频频率集聚类分析方法，其特征在于，n取值为500。

技术总结
本发明公开了一种跳频频率集聚类分析方法，包括以下步骤：对跳频速度和驻留时间分别进行数据筛选后求平均值；以第一步长从起始频率点开始选取锚点，将与所有锚点距离的平均误差最小的频点指定为最佳起始频率点；统计以第一步长从最佳起始频率点开始选取的聚类基点的撞击点和撞击次数；统计真实撞击基点数量，计算每个真实撞击基点的估计值；比较真实撞击基点的数量与目标值的大小，以确定跳频信号识别是否成功，将每个真实撞击基点的估计值汇总得到跳频频率集。本发明复杂度低，能够针对测试指标得到准确估计结果。

技术研发人员：易博文,甘伟,王萌
受保护的技术使用者：湖南艾科诺维科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12