[发明专利]一种联合功率双门限和延时相关矩阵的信号检测方法

摘要

本发明公开了一种联合功率双门限和延时相关矩阵的信号检测方法，首先对信号侦察方截获的信号采用功率双门限检测算法进行初次检测，功率双门限检测算法设置一个低门限和一个高门限进行判决，对低于低门限的样本，判断待检测通信信号不存在，对高于高门限的样本，判断待检测通信信号存在，而检测值位于两个门限之间的，判决为混淆区域信号。对于混淆区域信号，则采用基于延时相关矩阵检测的算法进行二次检测。本发明综合了功率检测和延时相关矩阵检测的优势，在追求较高准确检测率的同时尽量减小了检测时间。仿真结果表明，该方法接近于延时相关矩阵检测算法的性能，在信噪比较低的情况下具有较好的检测效果，而且有效缩短了检测时长。

主权项

1.一种联合功率双门限和延时相关矩阵的信号检测方法，其特征在于，方法步骤如下：步骤1、利用模数转换设备对信号侦察方截获的信号进行模数转换，得到侦察信号的数字化采样形式，即数字化侦察信号；步骤2、利用功率双门限检测算法对上述数字化侦察信号，选取长度为N的观测数据进行初次检测，判断观测数据中待检测通信信号是否存在，或为无法判断的状态；若观测数据为无法判断状态的混淆区域信号，则转入步骤3；若待检测通信信号存在，转入步骤4；若待检测通信信号不存在，则直接选取下一组观测数据进行初次检测：对数字化侦察信号进行初次检测的功率双门限检测算法，其具体实施步骤为：步骤2‑1、根据设定的低门限信号检测虚警概率P_f,l、高门限信号检测虚警概率P_f,h、每次选取的观测数据长度N、预估的噪声功率设置功率检测的低门限值V_th,L和高门限值V_th,H：其中是标准高斯互补累积函数，Q^‑1(x)是Q(x)的逆函数；表示噪声的不确定度，为前k次观测的噪声功率上边际值；为前k次观测的噪声功率下边际值，并令表示第k次观测时信号的平均功率，k∈(1,2,3,…)；y(n)表示侦察方截获的信号；步骤2‑2、统计数字化侦察信号，得到其平均功率并与上述步骤2‑1中设置的功率门限进行比较判决，当P_k＜V_th,L时，表示第k次选取的观测数据中待检测通信信号s(n)不存在；当P_k＞V_th,H时，表示第k次选取的观测数据中待检测通信信号s(n)存在；当V_th,L＜P_k＜V_th,H时，表示第k次选取的观测数据为无法判断状态，即观测数据为混淆区域信号；步骤3、利用延时相关矩阵检测的算法对上述的混淆区域信号进行二次检测，判断待检测通信信号是否存在，若待检测通信信号存在，转入步骤4；若待检测通信信号不存在，则返回步骤2，选取下一组观测数据进行初次检测：利用延时相关矩阵检测的算法对上述的混淆区域信号样本进行二次检测，其具体实施步骤为：步骤3‑1、根据平滑因子M对上述混淆区域信号构造如下采样向量Y(n)：Y(n)＝[y(n)y(n‑1)…y(n‑M+1)]T      (4)步骤3‑2、根据采样向量Y(n)确定混淆区域的信号的延时相关矩阵Ry：其中，λ(m)表示延时m个单位的相关值，m＝0,1,…M‑1，N为每次选取的观测数据长度；步骤3‑3、根据上述延时相关矩阵Ry，确定用于判断待检测通信信号是否存在的第一中间参量D1和第二中间参量D2：其中λi,j表示延时相关矩阵Ry中第i行第j列的元素值，i,j＝1,2,…,M‑1；步骤3‑4、根据设定的信号二次检测虚警概率Pf、平滑因子M和每次选取的观测数据长度N，确定延时相关矩阵检测的判决门限Vth：步骤3‑5、根据上述延时相关矩阵检测的判决门限Vth、第一中间参量D1和第二中间参量D2，判断待检测通信信号是否存在，若D1/D2＞Vth，则判断待检测通信信号存在，反之则不存在；步骤4、储存待检测通信信号存在的数字化侦察信号，并返回步骤2，选取下一组观测数据进行初次检测。