[发明专利]一种跳频信号特征提取与参数估计方法

权利要求书

1.一种跳频信号特征提取与参数估计方法,其特征在于，所述的一种跳频信号特征提取与参数估计方法包括步骤如下：

1)跳频信号采样；

2)作平滑伪Wigner时频变换；

3)作基于SPWVD的TT变换：

对平滑伪Wigner时频变换结果求关于频率f的傅里叶逆变换，表达式如下

式中：W(t,τ)为平滑伪Wigner时频变换的傅里叶逆变换结果；t为时间变量；f为频率变量；τ为时间延迟；

4)绘制SPWVD-TT变换图；

5)提取得到的SPWVD-TT变换图中“眼状”结构最外圈等高线：

所述SPWVD-TT变换图中的“眼状”结构是由若干条等高线包围形成，等高线从最外层到最内层，值逐渐增大；最外层等高线的值最小，最内层等高线的值最大，同时，等高线从最外层到最内层，平缓程度逐渐增加，最外层等高线最能反映出“眼状”结构的轮廓，也就是能够反映出跳频信号频率的跳变，因此提取出所述SPWVD-TT变换图中“眼状”结构的最外圈等高线，用来对跳频信号的参数进行估计；

提取所述SPWVD-TT变换图中“眼状”结构最外圈等高线方法为：通过MATLAB中的contour函数的输出矩阵，搜索横坐标范围为从1到N的等高线中值最小的等高线，即为所述SPWVD-TT变换图中“眼状”结构最外圈等高线；

6)求上包络曲线，去直流分量；

7)估计跳频周期；

8)估计跳频时刻。

2.按照权利要求1所述的一种跳频信号特征提取与参数估计方法,其特征在于，所述的跳频信号采样是指:

对采集到的跳频信号进行时域采样，采样频率为f_s得到离散采样信号x(n),n＝1，2，......N；N为采样点数。

3.按照权利要求1所述的一种跳频信号特征提取与参数估计方法,其特征在于，所述的作平滑伪Wigner时频变换是指：

对采样信号x(n)作平滑伪Wigner时频变换，平滑伪Wigner时频变换表达式为

式中:为信号x(t)的平滑伪Wigner时频变换；t为时间变量；f为频率变量；τ为时间延迟；u为积分变量；x^*为x的共轭；h(τ)和g(u)是奇数长度的窗函数，满足h(0)＝G(0)＝1,其中h(0)表示窗函数h(τ)在0处的取值，G(0)表示窗函数g(u)的傅里叶变换在0处的取值。

4.按照权利要求1所述的一种跳频信号特征提取与参数估计方法,其特征在于，所述的绘制SPWVD-TT变换图是指：

所述的SPWVD-TT变换图是通过SPWVD-TT变换结果，利用MATLAB中的contour函数绘制得到的等高线图，跳频信号每当出现一次频率跳变，并持续一个完整的跳频周期时，就会产生一个等大的“眼状”结构，该结构大小与跳频频率大小无关，只与单个频点持续时间有关，而跳频信号的每个频点的完整持续时间均为一个跳频周期，因此跳频信号的该结构具有周期性；

经过若干个跳频周期后，在SPWVD-TT变换图的对称轴上会呈现出若干个“眼状”结构首尾连接状态，“眼状”结构个数等于跳频周期数，利用跳频信号的SPWVD-TT变换图具有的周期性和“眼状”结构的等大性，可以对跳频信号与其他通信信号进行区分，因此这种时-时域特征可以作为一种跳频信号的识别特征。

5.按照权利要求1所述的一种跳频信号特征提取与参数估计方法,其特征在于，所述的求上包络曲线，去直流分量是指：

求出所述等高线的上包络曲线，记所述上包络曲线为m(t)，方法为：

搜索等高线上横坐标k(k＝1,2,...,N)对应的最大纵坐标，作为上包络曲线中横坐标k对应的纵坐标；遍历所有横坐标值，得到上包络曲线；

去除m(t)的直流分量，记所述去除直流分量的上包络曲线为m₁(t)；去除直流分量，表达式如下：

式中，m₁(t)为去除直流分量后的上包络曲线；m(t)为上包络曲线；为m(t)的均值。