[发明专利]多类别、未知雷达辐射源脉冲信号分选系统

说明书

本发明提出了多类别、未知雷达辐射源脉冲信号分选系统，它包括特征学习模块、首次聚类模块、参数调整模块、脉内信息分选模块和脉间信息分选模块；特征学习模块用于对未知雷达辐射源脉冲进行特征学习，构建成脉冲的深度特征空间；首次聚类模块用于将脉冲密度特征一致的雷达辐射源信号聚类到同一个簇；脉内信息分选模块用于划分训练集和分析集，从训练集获取单脉冲信号样本集，识别出分析集中的时频混叠脉冲；脉间信息分选模块用于进行脉冲重复频率的分选，分选出每种类别单脉冲的脉冲重复间隔。本发明将脉冲信号的脉内信息分选与脉间信息分选相结合，对时频域高度混叠的信号进行分离，实现多目标电磁信号盲分选。

技术领域

本发明涉及未知雷达辐射源信号分选技术领域，具体地指一种多类别、未知雷达辐射源脉冲信号分选系统。

背景技术

反辐射导弹是现代电子战中对雷达等电磁辐射源进行硬杀伤的最有效武器，与先进电磁频谱战设备相配合的反辐射源导弹攻击是未来电磁对抗中的重要手段。

但复杂战场场景给反辐射导弹的精准导引带来了巨大挑战，由于未知电磁辐射源种类多、信号密度大，时域、频域电磁信号混叠严重，电磁侦察设备难以对接收到的、属于同一辐射源的电磁信号进行脉冲分离，这将对作战构成巨大的潜在威胁。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明提出多类别、未知雷达辐射源脉冲信号分选系统，将脉冲信号的脉内信息分选与脉间信息分选相结合，对时频域高度混叠的信号进行分离，实现多目标电磁信号盲分选。

为达到上述目的，本发明所设计的多类别、未知雷达辐射源脉冲信号分选系统，其特别之处在于：包括特征学习模块、首次聚类模块、参数调整模块、脉内信息分选模块和脉间信息分选模块；

所述特征学习模块用于通过大数据分析软件对复杂电磁环境下的多类别、未知雷达辐射源脉冲信号进行特征学习，将复杂冗长的脉冲信号用简短、有效的脉冲特征来替代，构建成脉冲的深度特征空间；

所述首次聚类模块用于根据脉冲的深度特征空间对多类别、未知雷达辐射源信号进行初次聚类，将脉冲密度特征一致的雷达辐射源信号聚类到同一个簇，从而使复杂电磁环境下的多类别雷达辐射源信号形成若干个形状各异的簇；

所述参数调整模块用于通过调整每个簇的密度参数，确定每个簇的核心点和边界点，并将核心点脉冲作为纯净、无混叠脉冲，将边界点、以及核心点与边界点之间的脉冲作为多个脉冲串在同一时间段混叠而成的时频混叠脉冲；

所述脉内信息分选模块包括训练集和分析集划分模块、时频混叠脉冲脉内信息分选模块；

所述训练集和分析集划分模块用于将每个簇的核心点处的纯净、无混叠脉冲划分为需要进行脉冲特征学习的训练集，将每个簇的边界点、以及核心点与边界点之间的时频混叠脉冲划分为需要进行脉冲映射的分析集；

所述时频混叠脉冲脉内信息分选模块用于通过大数据分析软件对训练集中的每个无混叠脉冲进行脉冲类别特征的机器学习，获取训练集中的每个无混叠脉冲的脉冲类别，并贴上标签，作为单脉冲信号样本集，并将单脉冲信号样本集中的单脉冲信号重新聚类到一个新簇中；再通过该大数据分析软件将获取的单脉冲信号样本集应用到分析集中，对分析集中的每个时频混叠脉冲进行成分分析，识别出每个时频混叠脉冲中包含的单脉冲个数、以及单脉冲类别；最后按照单脉冲类别，将识别出的每个时频混叠脉冲中的单脉冲分别类聚到相应的新簇中，形成只有纯净脉冲的聚类结果；

所述脉间信息分选模块用于对每个簇中的每种类别单脉冲进行脉冲重复频率的分选，分选出每种类别单脉冲的脉冲重复间隔。

进一步地，所述特征学习模块对复杂电磁环境下的多类别、未知雷达辐射源脉冲进行特征学习之前，还需要对各雷达辐射源脉冲的序列长度进行归一化预处理。

更进一步地，所述特征学习模块通过CNN卷积神经网络对多类别、未知雷达辐射源脉冲进行特征学习。

进一步地，所述首次聚类模块采用DBSCAN聚类方法对多类别、未知雷达辐射源信号进行初次聚类。