专利名称：一种基于模糊聚类的宙斯盾系统信号分选方法
技术领域：
本发明涉及信息技术领域，尤其是一种基于�：劾嗟闹嫠苟芟低承藕欧盅》椒ǎ糜诤教臁⒑娇沾衅髌教ɑ袢〉暮侥副喽影⒗� 伯克导弹驱逐舰、提康德罗加导弹护卫舰的雷达信号分选。
背景技术：
在现代电子战环境中，电子侦察系统所面临的信号环境是由许多雷达辐射的序列信号随机交迭而成的密集脉冲流，对这些密集雷达信号进行分选是雷达对抗领域的一个重要而特殊的组成部分。随着新体制、新技术雷达的不断出现，雷达侦察接收机接收到的信号更加密集和 复杂，常规雷达信号和非常规雷达信号常常混迭在一起。非常规雷达如美国宙斯盾AN/SPY-I系列多功能相控阵雷达，它具有多种工作状态(如单脉冲、脉压、边跟踪边扫描TffS (Track While Scan)、跟踪加搜索TAS (Track and Search)等)，而且不同工作模式下波形形式也各异。同时为提高自身的性能和抗干扰的需要，往往采用各种复杂的波形设计。如雷达信号的脉内调制特征有线性调频、相位编码等；时域调制特征如脉冲重复周期参差、抖动等。宙斯盾多功能相控阵雷达的天线波束随机扫描，可实现随机搜索和边跟踪边搜索，其脉冲参数也是随机可变的，分选识别难度增大。传统常用的信号分选方法是对雷达脉冲参数逐个进行统计直方图分析，这种方法只能适应参数不变，至少在短时间内基本不变或者具有重复性变化规律的情况，而且存在以下几个问题速度慢、对不完整数据和被污染的脉冲参数分选效果较差、无法处理大量复杂数据。利用自组织神经网络的综合分选方法，对信号参数的变化敏感，当两类信号分布参数有相交时，性能急剧下降。而且由于神经网络的网络参数需要大量的训练样本进行多次迭代训练，所以该方法对突发信号的分选效果并不理想。因此，本发明引入了�：劾嗉际酰盟奶厥庑阅芾创锏秸贩盅〉哪康摹�
发明内容
为了克服现有利用“统计直方图”方法适应参数变化能力差、运算速度慢、对不完整数据和被污染的脉冲参数分选效果较差、无法处理大量复杂数据；而利用“自组织神经网络”综合分选方法对信号参数的变化敏感、两类信号分布参数有相交时性能急剧下降、需要大量的训练样本进行多次迭代训练、分选效果不理想等不足，本发明的目的是综合利用全脉冲、脉内特征，采用�：Х椒ǎ峁┮恢肿远咝У闹嫠苟芟低承藕欧盅∈侗鸱椒�。本发明提出的一种基于�：劾嗟闹嫠苟芟低承藕欧盅》椒ǎ涮卣髟谟冢梅椒òㄒ韵虏街璨街鑃I，利用平移标准差变换和平移极差变换对所述宙斯盾系统信号的脉冲描述字X进行标准化处理；步骤S2，计算标准化处理后的待分类的宙斯盾系统信号脉冲描述字之间的�：嗨凭卣驲 ；步骤S3，基于所述步骤S2得到的�：嗨凭卣驲，利用传递闭包法将所述�：嗨凭卣驲转换为�：燃劬卣驲* ；步骤S4，将所述�：燃劬卣驲*转换为与其等价的\截矩阵Ra，给定一个\值，即可得到所述、截矩阵I的分类结果，根据所述�：燃劬卣驲*与其\截矩阵Ra的转换关系，就能够相应的得到所述宙斯盾系统信号脉冲描述字的分选结果，其中，A为�：劾喾治龅乃讲问淬兄担凰霾街鑃2进一步包括以下步骤步骤S21，对于宙斯盾系统信号脉冲描述字X的每一个信号样本Xi，计算信号样本 之间的相似程度rij;步骤S22，以所述信号样本之间的相似程度为元素建立�：嗨凭卣驲。本发明的有益效果是，本发明通过基于�：劾嗟闹嫠苟芟低承藕欧盅。岷现嫠苟芟低橙龀逍藕�、脉内特征，采用�：Х椒ǎ黄屏舜忱状镄藕欧盅》椒ǖ木窒蓿龀搴吐瞿谔卣魅诤洗恚行У亟饩黾傩藕糯淼哪烟猓岣吡死状镄藕盘卣魈崛〉挠行�。
图I是本发明所提出的基于模糊聚类的宙斯盾系统信号分选方法的流程图；图2是根据本发明实施例得到的动态聚类图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。本发明提供的方法既可以在个人计算机、工控机及服务器上以软件的形式安装并执行，也可将方法做成嵌入式芯片以硬件的形式来体现。图I是本发明所提出的基于�：劾嗟闹嫠苟芟低承藕欧盅》椒ǖ牧鞒掏迹缤糏所示，本发明所提出的基于模糊聚类的宙斯盾系统信号分选方法包括以下步骤步骤SI，利用平移标准差变换和平移极差变换对宙斯盾系统信号的脉冲描述字进行标准化处理；所述标准化处理是为了满足下文所要求取的�：嗨凭卣蟮囊螅唇鲋嫠苟芟低承藕诺穆龀迕枋鲎盅顾醯角�
上，通常需要作平移标准差变换以及平移极差变换；设需要被分类的宙斯盾系统信号，即雷达脉冲信号的脉冲描述字一共有n个，即X=(X1, x2, ---Xi---, Xn),其中每一个信号样本Xi具有m个特性指标,即特征,所述特性指标通常包括载频、到达角、到达时间、脉冲宽度、脉冲周期、脉内特征等，即Xi可写为向量Xi =(xn,xi2,…，Xim)(i = 1，2，-n)0这样就可以将原始数据，即宙斯盾系统信号脉冲描述字写为矩阵形式
权利要求
1.一种基于�：劾嗟闹嫠苟芟低承藕欧盅》椒ǎ涮卣髟谟冢梅椒òㄒ韵虏街� 步骤Si，利用平移标准差变换和平移极差变换对所述宙斯盾系统信号的脉冲描述字X进行标准化处理； 步骤S2，计算标准化处理后的待分类的宙斯盾系统信号脉冲描述字之间的�：嗨凭卣驲; 步骤S3，基于所述步骤S2得到的�：嗨凭卣驲，利用传递闭包法将所述模糊相似矩阵R转换为�：燃劬卣驲* ； 步骤S4，将所述�：燃劬卣驲*转换为与其等价的\截矩阵Ra，给定一个 ' 值，即可得到所述\截矩阵Ra的分类结果，根据所述�：燃劬卣驲*与其\截矩阵Ra的转换关系，就能够相应的得到所述宙斯盾系统信号脉冲描述字的分选结果，其中，A为�：劾喾治龅乃讲问淬兄担� 所述步骤S2进一步包括以下步骤 步骤S21，对于宙斯盾系统信号脉冲描述字X的每一个信号样本Xi，计算信号样本之间的相似程度ru ； 步骤S22，以所述信号样本之间的相似程度为元素建立�：嗨凭卣驲。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述宙斯盾系统信号的脉冲描述字表不为
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述特性指标包括载频、到达角、到达时间、脉冲宽度、脉冲周期、脉内特征。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤SI中的标准化处理是将所述宙斯盾系统信号的脉冲描述字压缩到区间[O，I]上。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤SI进一步包括以下步骤 步骤S11，计算所述宙斯盾系统信号脉冲描述字每一维特征的平均值^和标准差C
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤S21中，采用指数相似系数法计算得到所述信号样本之间的相似程度ru I 亡 f 3 (x,k-xlkf\ ^= §expr I—I* 其中，m为每一个信号样本所包含的特征数量，Xu表示n个脉冲描述字中的第i个信InJ n号样本的第 j 个特征，*%，巧-~^zYjXtk >k = 1,2,…，m。
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7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述传递闭包法描述为设模糊相似矩阵R e ii nXn其中，ii nXn是一个所有元素都大于等于0且小于等于I的nXn矩阵，则存在一个最小自然数k，k < n，使得传递闭包t (R) = Rk，对于一切大于k的自然数1，恒有R1 = Rk,此时，t (R)即为�：嗨凭卣笞坏玫降哪：燃劬卣驲'
8.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，利用平方法来求得基于传递闭包法转换得到的模糊等价矩阵R* 依次求得所述�：嗨凭卣驲的平方义R\ !r.…、/广...，当第一次出现卜1 =浐时，表明此时的Rk具有传递性，则此时的Rk就是基于传递闭包法转换得到的�：燃劬卣驲*。
9.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述\截矩阵Ra的元素、ij表示为 fl ru> X v IO ^<1 1 J 、O
10.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述\截矩阵Ra的分类满足 若�：燃劬卣驲* e y nXn其中，U nXn是一个所有元素都大于等于0且小于等于I的nXn矩阵，则对于X，ii G
，且X < ii，�：燃劬卣驲*的y截矩阵Rw所决定的分类中的每一类是�：燃劬卣驲*的\截矩阵Ra决定的分类中的某个类的子类。
全文摘要
本发明公开了一种基于�：劾嗟闹嫠苟芟低承藕欧盅》椒ǎ捎糜谥嫠苟芟低矨N/SPY-1系列多功能相控阵雷达的信号识别，该方法包括以下步骤利用平移标准差变换和平移极差变换对宙斯盾系统信号的脉冲描述字进行标准化处理；计算脉冲描述字之间的�：嗨凭卣螅焕么荼瞻ń：嗨凭卣笞晃：燃劬卣螅唤：燃劬卣笞晃肫涞燃鄣摩私鼐卣螅ü杂讦私鼐卣驲λ的分类得到宙斯盾系统信号脉冲描述字的分选结果。本发明采用�：Х椒ǎ黄屏舜忱状镄藕欧盅》椒ǖ木窒蓿龀搴吐瞿谔卣魅诤洗恚行У亟饩隽思傩藕糯淼哪烟猓岣吡死状镄藕盘卣魈崛〉挠行�。
文档编号G01S7/285GK102749616SQ20121022601
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者刘明智, 常民, 张秀玲, 张鹏芳, 林勐 申请人:北京市遥感信息研究所
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