[发明专利]单束激光叠加脉冲信号的滤波检测方法

说明书

本发明公开了一种单束激光叠加脉冲信号的滤波检测方法，本发明方法首先基于单光束叠加脉冲信号特征塑造单光束叠加脉冲信号观测模型，采用该模型按照脉冲信号从强至弱的顺序，预测全部脉冲信号分量参数，然后采用分数阶Fourier变换动态时域分析方法，通过两级检索措施得到显著的单光束叠加脉冲信号滤波检测结果，获取强单光束叠加脉冲信号，最后通过逐次消去强脉冲信号分量的方式，检测出全部单光束叠加脉冲信号。本发明单束激光叠加脉冲信号的滤波检测方法具有高抗干扰性、准确性和稳定性。

技术领域

本发明属于信号滤波技术领域，尤其涉及一种单束激光叠加脉冲信号的滤波检测方法。

背景技术

现有技术中在对单光束信号进行检测时，由于检测设备存在运行噪音，加之单光束信号所处背景的干扰，目标单光束信号常常被噪声覆盖，一般的检测技术很难检测出这样的叠加脉冲信号。因此，需要研究新的检测原理和检测方法，才能检测出叠加信号。单光束叠加脉冲信号的滤波检测技术是采用信息学理论，分析目标信号的特性，再提高单光束叠加脉冲信号的信噪比，完成对单光束叠加脉冲信号的滤波检测，传统的滤波检测技术在复杂的信号中很难精准的检测出目标信号。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种单束激光叠加脉冲信号的滤波检测方法，具有高抗干扰性、准确性和稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种单束激光叠加脉冲信号的滤波检测方法，其特征在于，步骤一，基于单光束叠加脉冲信号特征塑造单光束叠加脉冲信号观测模型，采用该观测模型对单光束叠加脉冲信号进行描述；步骤二，对基于主成分分析的单光束叠加脉冲信号进行预处理，将所采集的一组单光束叠加脉冲信号的进行主成分分析，得到包括信号特征主向量的主成分分析数据，基于主向量以及主成分重构特征脉冲信号，实现信号特征采集；步骤三，获取任一方向上、任一尺度的Gabor滤波器，采用Gabor滤波器检测出单光束叠加脉冲信号。

按上述技术方案，所述步骤一中，采集到的单光束叠加脉冲信号具有线性调频(LFM)信号特征。分数阶Fourier变换(FRFT)是动态时域分析方法，可处理LFM类信号，也就是单光束叠加脉冲信号，不会出现交叉项干扰现象。将FRFT应用到单光束叠加脉冲信号信号检测过程，通过两级检索措施获取显著的滤波检测效果。针对不同信号分量具有不同的强度，强信号分量会淹没在弱信号分量中，采用逐次消去的原理检测出全部的单光束叠加脉冲信号。基于单光束叠加脉冲信号特征塑造单光束叠加脉冲信号观测模型，如式(1)所示，采用该观测模型对单光束叠加脉冲信号进行描述。所述基于单光束叠加脉冲信号特征塑造单光束叠加脉冲信号观测模型，采用该观测模型对单光束叠加脉冲信号进行描述具体为，

-Δt/2≤t≤Δt/2 (1)

其中，K用于描述单光束叠加脉冲信号分量的数量。

按上述技术方案，所述步骤一中，在对单光束叠加脉冲信号进行检测的过程中，弱脉冲信号分量的检测和参数估计受到强脉冲信号的干扰，采用以下步骤避免强脉冲信号对弱脉冲信号的干扰(其基本思想如下：针对上式所示的单光束叠加脉冲信号观测模型，按照脉冲信号从强至弱的顺序，对所有脉冲信号分量参数进行估计，再依据得到的结果，检测出所有单光束叠加脉冲信号，详细过程如下)：

1)依据滤波技术在(p,u)平面中完成对被观测单光束叠加脉冲信号的二维检索，通过平面中峰值最高的位置对最强单光束叠加脉冲信号分量进行检测；

2)完成对单光束叠加脉冲信号的阶FRFT处理，获取转换后的信号，公式描述如下：

式中，依次用于描述正常单光束叠加脉冲信号与含有噪声的单光束叠加脉冲信号。当前脉冲信号分量能量大多数集中于u中处于中心位置的窄带中，剩下脉冲信号分量与噪声无显著能量聚集；

3)在u中依据尖峰对单光束叠加脉冲信号进行遮挡操作，也就是：