[发明专利]一种侦干探通信号时延混合盲源分离方法及系统

说明书

本发明公开一种侦干探通信号时延混合盲源分离方法及系统，首先建立了时延混混合数学模型，利用观测信号的时延相关矩阵对噪声不敏感的特点，提出一种鲁棒白化算法。其次根据多个复吉文斯矩阵乘积的形式构造分离矩阵。复吉文斯矩阵不仅使分离矩阵满足正交性约束，也有效降低了需计算的参量数目，在确保准确性的层面上简化了分离复杂度。最后利用改进烟花算法搜索最佳旋转角度完成分离矩阵的求解。结果表明，本发明相较于传统技术具有较高的分离精度和较少的迭代次数，同时可以提高波达方向估计精度、降低通信误码率，在强主瓣干扰、低信噪比下实现目标距离和速度的联合估计。

技术领域

本发明涉及盲源分离技术领域，尤其涉及一种侦干探通信号时延混合盲源分离方法及系统。

背景技术

在复杂电磁环境下，存在大量雷达、通信、干扰等合作或非合作辐射源信号，由于一体化系统接收机接收波束宽、带宽覆盖范围广，截获到的多个信号往往在时域、频域甚至空域相互交叠，呈现出低信噪比、高干信比的特点，此时很难直接完成参数估计和信息提取等任务。因此，所面临的首要问题则是对混叠信号进行分离。在使用阵列接收远场窄带信号时，属于时延混合模型，此时需要使用复数盲源分离方法，传统复数盲源分离方法在低信噪比、高干信比情况中分离精度低、收敛速度慢，给后续目标检测和信息提取造成了困难。本发明考虑的一体化接收场景是在敌方雷达信号、我方探测信号、干扰信号和通信信号时频混叠的复杂情形，对混叠信号进行分离以后，完成探测和通信任务。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种侦干探通信号时延混合盲源分离方法及系统。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种侦干探通信号时延混合盲源分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对观测信号进行小波去噪预处理并计算时延相关矩阵；

S2、将多个所述时延相关矩阵构成线性组合；

S3、使用迭代算法计算所述时延相关矩阵的系数，以成为正定矩阵；

S4、进行鲁棒白花处理得到白化信号；

S5、根据信号路数，确定烟花数量及维数，初始化烟花位置，由复吉文斯矩阵连乘的形式表示解混矩阵；

S6、初始化烟花算法并计算自适应放大和缩小因子；

S7、对最优烟花进行反向混沌扰动并进行贪婪决策；

S8、判断是否达到最大迭代次数，如果达到，输出所述解混矩阵和估计的混合矩阵，计算分离信号，否则，进行下一次迭代；

S9、对所述分离信号进行波达方向估计，误码率检测，脉冲多普勒处理。

进一步，所述S2中，将多个时延相关矩阵构成线性组合；多个时延相关矩阵的线性组合构成正定矩阵为：

其中，为观测信号的时延相关矩阵，是实向量，即各个时延相关矩阵的系数；为观测信号的个数；是时间延迟序列，其中，；设集合为全部线性组合，即：

当为正定矩阵时，的最小特征值应不小于给定阈值，即；

设为的最优解，将优化问题最小化为：

设为张成的子空间，设为维的张量，；是到的正交投影算子，；

根据勾股定理：

设，其中为的最优解，则

所以的求解为一个无约束凸优化问题。

进一步，初始化，和分别为的特征向量和特征值；

若最小特征值小于给定阈值，则分别更新和：

直至的最小特征值大于或等于给定阈值，为单位矩阵。