[发明专利]一种基于短时傅里叶变换的脉内频率编码信号参数测量方法

说明书

本发明公开了一种基于短时傅里叶变换的脉内频率编码信号参数测量方法，属于雷达信号侦察技术领域，能够在复杂环境下，对存在脉内起伏、环境中有强干扰、接收信号弱条件下的脉内频率编码信号进行参数测量。具体为：对待检信号做短时傅里叶变换STFT，做二维形态学滤波平滑噪声基底，做二维过门限检测，即计算自适应门限值和大信号门限，取自适应门限值与大信号门限中较大值作为当前检测门限，对STFT的变换结果进行过门限检测。在二维过门限检测结果中检测子码。根据检测得到的子码的起止位置在待检信号的原始数据中截取每个子码对应的数据，并做傅里叶变换FFT计算子码频率，并根据子码频率进一步计算待检信号的其他参数。

技术领域

本发明涉及雷达信号侦察技术领域，具体涉及一种基于短时傅里叶变换的脉内频率编码信号参数测量方法。

背景技术

使用大时宽带宽信号是提高雷达距离、速度以及其联合分辨性能最常用的方法之一。频率编码信号是一种大时宽带宽信号，具有良好的距离速度分辨性能和较窄的瞬时带宽。与线性调频信号相比，频率编码信号具备更强的抗干扰及低截获性能。

在理想条件下，可以通过瞬时测频、时频分析等方法获得准确的参数测量结果，但是在复杂环境下，信号信噪比小、存在强干扰、信号发生畸变、底噪起伏大等情况使得准确测量频率编码信号的参数十分困难。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于短时傅里叶变换的脉内频率编码信号参数测量方法，能够在复杂环境下，对存在脉内起伏、环境中有强干扰、接收信号弱条件下的脉内频率编码信号进行参数测量。

为达到上述目的，本发明的技术方案为包括如下步骤：

对待检信号做短时傅里叶变换STFT，根据STFT的结果计算一个子码的长度，并将所计算的子码的长度设置为后续STFT处理的窗长。

对STFT的结果做二维形态学滤波平滑噪声基底。

对平滑噪声基底后的STFT的变换结果做二维过门限检测；二维过门限检测为：以恒虚警检测门限作为自适应门限值，以待检信号的幅度最大值乘以预先设定的衰减系数作为大信号门限，将自适应门限值与大信号门限进行比较，取二者中较大值作为当前检测门限，对平滑噪声基底后的STFT的变换结果进行过门限检测。

在二维过门限检测结果中检测子码。

根据检测得到的子码的起止位置在待检信号的原始数据中截取每个子码对应的数据，并做傅里叶变换FFT计算子码频率，并根据子码频率进一步计算待检信号的其他参数。

进一步地，以恒虚警检测门限作为自适应门限值，具体为：所计算的自适应门限值为上式中，为获得噪声样本的均值，k为调节因子，δ为偏置补偿因子。

进一步地，二维过门限检测结果为二维结果图；在二维过门限检测结果中检测子码，具体为：保留二维结果图中每一列的最大值，则每一个子码在二维时频图上的形状转换为一条线，即获得二维线形时频图；在二维线形时频图上，搜索并确定子码的数量及起止位置。

进一步地，在二维线形时频图上，搜索并确定子码的数量及起止位置，采用如下具体步骤：在二维线形时频图上，检测非零点，当前非零点为(i,j)，若对于当前非零点(i,j)，其在时间方向的前方设定范围内的点均为0，则当前非零点(i,j)为当前子码的起始位置，以当前当前非零点(i,j)为起始点，在时间方向的后方设定范围内检测获得的第一个非零点作为当前子码的结束位置，由此获得当前子码的起止位置；以此类推，检测得到所有子码及其起止位置。

进一步地，在二维过门限检测结果中检测子码，之后，还包括噪声子码滤除，具体为：通过子码的起止位置计算子码长度；设定噪声子码长度门限值为根据STFT的结果计算一个子码的长度的设定比例，将子码长度小于噪声子码长度门限值的子码滤除。