本發(fā)明涉及跳頻信號(hào)處理，具體涉及一種跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、跳頻通信是指發(fā)射信號(hào)的載波頻率是偽隨機(jī)跳變的。對(duì)于非合作方來(lái)說(shuō)，能夠截獲一部分信息，但是由于無(wú)法已知載波頻率的跳變規(guī)律，所以很難預(yù)測(cè)和干擾通信。對(duì)于非合作方來(lái)說(shuō)，跳頻信號(hào)的偵察包括信號(hào)的接收、檢測(cè)、分選和對(duì)序列的建模預(yù)測(cè)。其中信號(hào)分選在其中占有非常重要位置，因?yàn)榻邮盏男盘?hào)往往不是單一信號(hào)，如果不對(duì)跳頻信號(hào)進(jìn)行分選的話，得不到十分有效的信息，那么接收到的信息將毫無(wú)用處。由于跳頻通信由于具有抗干擾性強(qiáng)、低截獲概率、頻譜利用率高以及抗衰落能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在民用和軍事領(lǐng)域受到極大關(guān)注，并在無(wú)線通信技術(shù)中迅速發(fā)展。

2、在有限觀測(cè)時(shí)間內(nèi)的真實(shí)電磁環(huán)境中，偵察設(shè)備截獲到的跳頻信號(hào)往往來(lái)自于通信雙方多個(gè)跳頻網(wǎng)臺(tái)。為了分析單個(gè)跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)的特性，必須將其從多個(gè)跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)中分選出來(lái)。而對(duì)于跳頻信號(hào)的分選，主要是根據(jù)跳頻信號(hào)的參數(shù)進(jìn)行分選?，F(xiàn)有技術(shù)中通常是依據(jù)跳頻信號(hào)的功率參數(shù)、跳速、跳頻時(shí)刻toa以及方向角等單一類型的跳頻信號(hào)參數(shù)來(lái)對(duì)跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)進(jìn)行分選，但是該類利用單一類型跳頻信號(hào)參數(shù)進(jìn)行分選的方式會(huì)存在成本較高、實(shí)用性差，跳頻信號(hào)參數(shù)信息未被充分利用、計(jì)算復(fù)雜、分選結(jié)果有效性不佳等問(wèn)題，例如使用方向角進(jìn)行分選時(shí)，由于需要獲取跳頻信號(hào)的方位，實(shí)現(xiàn)需要、多通道進(jìn)行測(cè)向才能得到方向參數(shù)，會(huì)極大的增加硬件成本，或者使用單一的跳頻信號(hào)跳時(shí)刻toa進(jìn)行分選時(shí)，在復(fù)雜電磁環(huán)境下不同跳速、不同跳頻頻率集等跳頻信號(hào)會(huì)同時(shí)出現(xiàn)，此時(shí)無(wú)法有效地進(jìn)行分選。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，提供一種跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法及系統(tǒng)，以在復(fù)雜電磁環(huán)境下合理利用各種跳頻信號(hào)參數(shù)信息完成對(duì)跳頻信號(hào)的精確分選。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法，包括：

4、步驟s1，輸入待分選的多個(gè)跳頻信號(hào)，根據(jù)跳頻信號(hào)的跳頻頻率和跳頻周期對(duì)輸入的各個(gè)跳頻信號(hào)進(jìn)行聚類，得到多組跳頻信號(hào)集合，每組跳頻信號(hào)集合對(duì)應(yīng)為一個(gè)類別；

5、步驟s2，將每組跳頻信號(hào)集合內(nèi)的各個(gè)跳頻信號(hào)的toa映射到0-1之間，得到各個(gè)跳頻信號(hào)的toa映射值以及toa隨時(shí)間變化的分布圖，所述toa為到達(dá)時(shí)刻；

6、步驟s3，計(jì)算各個(gè)跳頻信號(hào)的所述分布圖的趨勢(shì)斜率角度，根據(jù)所述趨勢(shì)斜率角度對(duì)各個(gè)跳頻信號(hào)的所述toa映射值進(jìn)行修正處理，得到修正后的toa映射值，所述趨勢(shì)斜率角度為所述分布圖中跳頻信號(hào)的toa隨時(shí)間變化形成的直線與水平方向時(shí)間軸之間的夾角；

7、步驟s4，根據(jù)所述修正后的toa映射值以及跳頻頻率對(duì)每個(gè)跳頻信號(hào)集合內(nèi)的各個(gè)跳頻信號(hào)再次進(jìn)行分選，以將每個(gè)跳頻信號(hào)集合內(nèi)跳頻頻率和跳頻周期相近的跳頻信號(hào)分選出來(lái)，得到最終的分選結(jié)果輸出。

8、進(jìn)一步地，所述步驟s2中，通過(guò)將跳頻信號(hào)的toa除以跳頻信號(hào)的跳頻周期取余然后再除以跳頻周期得到所述toa映射值，計(jì)算表達(dá)式為：

9、

10、上式中，為第個(gè)跳頻信號(hào)的toa，為每組跳頻信號(hào)集合中跳頻周期的平均值，為取余，為第個(gè)跳頻信號(hào)的toa在0-1上的映射值。

11、進(jìn)一步地，所述步驟s3中，計(jì)算各個(gè)跳頻信號(hào)的所述分布圖的趨勢(shì)斜率角度包括：

12、步驟s31，對(duì)所述分布圖進(jìn)行霍夫變換，得到霍夫空間映射數(shù)據(jù)；

13、步驟s32，對(duì)所述霍夫空間映射數(shù)據(jù)在角度維度上進(jìn)行累計(jì)求和，得到各個(gè)角度上的投影累計(jì)求和值，將所述投影累計(jì)求和值中最大值對(duì)應(yīng)的角度作為所述趨勢(shì)斜率角度。

14、進(jìn)一步地，所述步驟s31后、步驟s32前還包括對(duì)所述霍夫空間映射數(shù)據(jù)進(jìn)行去干擾處理，包括：

15、對(duì)霍夫空間映射數(shù)據(jù)進(jìn)行升序排序；

16、根據(jù)升序排序后的霍夫空間映射數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度及數(shù)據(jù)長(zhǎng)度比例索引位置計(jì)算去干擾門限值；

17、將霍夫空間映射數(shù)據(jù)分別與所述去干擾門限值進(jìn)行比較，將小于所述去干擾門限值的值置為0，將大于或等于去干擾門限值的值保持不變，得到去干擾處理后的霍夫空間映射數(shù)據(jù)。

18、進(jìn)一步地，所述步驟s3中，根據(jù)所述趨勢(shì)斜率角度按照下式對(duì)各個(gè)跳頻信號(hào)的toa映射值進(jìn)行修正處理：

19、

20、上式中，為第個(gè)跳頻信號(hào)在時(shí)間上的歸一化值，為第個(gè)跳頻信號(hào)的toa在0-1上的映射值，為趨勢(shì)斜率角度。

21、進(jìn)一步地，所述步驟s3中，還包括判斷計(jì)算得到的所述得到修正后的toa映射值是否在0-1之間，如果為否則將修正后的toa映射值映射到0-1之間得到最終的修正后的toa映射值。

22、進(jìn)一步地，按照下式將修正后的toa映射值映射到0-1之間得到最終的修正后的toa映射值：

23、

24、上式中，為第個(gè)跳頻信號(hào)的toa的修正映射值，為向上取整函數(shù)，為向下取整函數(shù)，為第個(gè)跳頻信號(hào)的toa最終修正映射值。

25、進(jìn)一步地，所述步驟s2后、步驟s3前還包括：

26、將各個(gè)跳頻信號(hào)的toa除以每組跳頻信號(hào)集合中最大跳頻信號(hào)的toa值，以對(duì)所述分布數(shù)據(jù)在時(shí)間維度上進(jìn)行歸一化處理。

27、本發(fā)明還提供一種跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)的分選系統(tǒng)，包括相互連接的微處理器和存儲(chǔ)器，所述微處理器被編程或配置以執(zhí)行上述跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法。

28、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序用于被微處理器編程或配置以執(zhí)行上述跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法。

29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

30、本發(fā)明是通過(guò)先利用跳頻信號(hào)的跳頻頻率和跳頻周期進(jìn)行初步分選，然后通過(guò)將跳頻信號(hào)的toa映射至0-1之間后再利用toa分布圖的趨勢(shì)斜率角度進(jìn)行修正，使得可以有效利用toa參數(shù)同時(shí)有效消除toa值隨時(shí)間累計(jì)的誤差，使得利用修正后的toa映射值以及跳頻頻率對(duì)不同跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)進(jìn)行二次分選，能夠精準(zhǔn)分選出跳頻頻率和跳頻周期相近的網(wǎng)臺(tái)跳頻信號(hào)，從而綜合利用跳頻頻率、跳頻周期、toa參數(shù)多種參數(shù)有效提高分選的準(zhǔn)確度和分選效率，使得每個(gè)網(wǎng)臺(tái)的跳頻信號(hào)能夠被清晰分離，實(shí)現(xiàn)在有限資源成本下對(duì)跳頻信號(hào)的準(zhǔn)確分選。

技術(shù)特征：

1.一種跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法，其特征在于，所述步驟s2中，通過(guò)將跳頻信號(hào)的toa除以跳頻信號(hào)的跳頻周期取余然后再除以跳頻周期得到所述toa映射值，計(jì)算表達(dá)式為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法，其特征在于，所述步驟s3中，計(jì)算各個(gè)跳頻信號(hào)的所述分布圖的趨勢(shì)斜率角度包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法，其特征在于，所述步驟s31后、步驟s32前還包括對(duì)所述霍夫空間映射數(shù)據(jù)進(jìn)行去干擾處理，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法，其特征在于，所述步驟s3中，根據(jù)所述趨勢(shì)斜率角度按照下式對(duì)各個(gè)跳頻信號(hào)的toa映射值進(jìn)行修正處理：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法，其特征在于，所述步驟s3中，還包括判斷計(jì)算得到的所述得到修正后的toa映射值是否在0-1之間，如果為否則將修正后的toa映射值映射到0-1之間得到最終的修正后的toa映射值。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法，其特征在于，按照下式將修正后的toa映射值映射到0-1之間得到最終的修正后的toa映射值：

8.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任意一項(xiàng)所述的跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法，其特征在于，所述步驟s2后、步驟s3前還包括：

9.一種跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)的分選系統(tǒng)，包括相互連接的微處理器和存儲(chǔ)器，其特征在于，所述微處理器被編程或配置以執(zhí)行權(quán)利要求1～8中任意一項(xiàng)所述的跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序用于被微處理器編程或配置以執(zhí)行權(quán)利要求1～8中任意一項(xiàng)所述的跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種跳頻網(wǎng)臺(tái)信號(hào)分選方法及系統(tǒng)，方法包括：輸入待分選的多個(gè)跳頻信號(hào)，根據(jù)跳頻頻率和跳頻周期進(jìn)行聚類，得到多組跳頻信號(hào)集合；將每組跳頻信號(hào)集合內(nèi)的各個(gè)跳頻信號(hào)的TOA映射到0?1之間，得到TOA映射值以及TOA隨時(shí)間變化的分布圖；根據(jù)趨勢(shì)斜率角度對(duì)各個(gè)TOA映射值進(jìn)行修正處理，得到修正后的TOA映射值；根據(jù)修正后的TOA映射值以及跳頻頻率對(duì)每個(gè)跳頻信號(hào)集合內(nèi)的各個(gè)跳頻信號(hào)再次進(jìn)行分選，以將每個(gè)跳頻信號(hào)集合內(nèi)跳頻頻率和跳頻周期相近的跳頻信號(hào)分選出來(lái)。本發(fā)明通過(guò)綜合利用跳頻信號(hào)的多個(gè)參數(shù)提高分選準(zhǔn)確度和分選效率，使每個(gè)網(wǎng)臺(tái)的跳頻信號(hào)能夠被清晰分離，實(shí)現(xiàn)有限資源成本下對(duì)跳頻信號(hào)的準(zhǔn)確分選。

技術(shù)研發(fā)人員：周資偉,王萌,盧樹(shù)軍,常宇亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南艾科諾維科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15