[发明专利]一种基于实时频谱分析的宽带干扰识别方法

权利要求书

1.一种基于实时频谱分析的宽带干扰识别方法，其特征在于：

步骤1：对宽带干扰信号的中频数据进行短时傅里叶变换处理，获得包含时间-频率-幅度信息的时频矩阵；

步骤2：对时频矩阵进行频谱统计，映射得到包含频率-幅度-频次信息的概率密度矩阵；

步骤3：对概率密度矩阵进行电磁频谱普查，统计环境噪声幅度区间内概率密度矩阵的每个频点上干扰信号出现的频次；

步骤4：设置干扰检测门限对概率密度矩阵的每个频点进行检测，根据步骤3中统计的干扰信号出现频次进行判定，若出现频次超过干扰检测门限，则判定当前频点存在干扰信号，统计存在干扰的频点个数，并根据存在干扰的频点个数计算干扰信号的带宽从而判断是否为宽带干扰，若是则进入步骤5，若否则判定为不存在干扰；

步骤5：设置干扰密度门限对概率密度矩阵的每个频点进行检测，根据步骤3中统计的干扰信号出现频次进行判定，若出现频次超过干扰密度门限，则判定为当前频点存在干扰信号，统计存在干扰的频点个数，并根据存在干扰的频点个数计算干扰信号的带宽从而判断是否为扫频干扰，若是则判定为扫频干扰，若否则进入步骤6；

步骤6：设置干扰间隔门限，遍历检测步骤5中存在干扰的频点，计算相邻的被干扰频点之间的频率差值，记录并更新最大频率差值，若最大频率差值大于干扰间隔门限，则判定干扰为梳状谱干扰，若最大频率差值小于干扰间隔门限，则判定干扰为宽带噪声干扰。

2.根据权利要求1所述的一种基于实时频谱分析的宽带干扰识别方法，其特征在于：所述步骤1中，时频矩阵STFT(τ,ω)第l帧的离散表达式为：

其中x表示宽带干扰信号，N_STFT表示短时傅里叶变换长度，H表示不同帧之间的跳跃步长。

3.根据权利要求2所述的一种基于实时频谱分析的宽带干扰识别方法，其特征在于：所述步骤2中，概率密度矩阵P(Amp,f)表示本次干扰检测中幅度值为Amp_i、频率值为f_j的干扰信号出现的次数，其中Amp_i表示概率密度矩阵幅度维上第i个幅度值，0≤i≤N_Amp,i∈N，N_Amp＝(Amp_max-Amp_min)/△Amp，f_j表示概率密度矩阵频率维上第j个频率值，其中0≤j≤N_STFT,j∈N；频谱统计时，若△Amp*i≤STFT(t_i,f_j)≤△Amp*(i+1)，则概率密度矩阵在(Amp_i,f_j)处的统计值P(Amp_i,f_j)加1。

4.根据权利要求3所述的一种基于实时频谱分析的宽带干扰识别方法，其特征在于：所述步骤3中电磁频谱普查的噪声幅度区间设为(N_lower,N_upper)，遍历概率密度矩阵P(Amp_i,f_j)的所有频点f_j(0≤j≤N_f,j∈N)，每个频点f_j上幅度范围属于噪声幅度区间的干扰信号出现频次为：

5.根据权利要求1所述的一种基于实时频谱分析的宽带干扰识别方法，其特征在于：所述步骤4中设置干扰检测门限对概率密度矩阵的所有频点进行干扰检测，干扰检测门限为：

式中，μ为噪声背景统计均值，P_fa为虚警概率；当频点f_i上干扰信号出现频次大于检测门限r₁时，则认为频点f_i存在干扰，统计存在干扰的频点个数N_r，观测时间T内虚警数具体描述为：

N_fa＝T·f_s·P_fa (4)

式中，f_s为接收机采样率，若N_rN_fa，则判定为有宽带干扰，否则判定为无干扰。