基于时频原子方法的雷达辐射源信号无意调制特征提取

雷达辐射源的无意调制能够反映每部雷达的个体差异,是一部雷达所固有的特征。由于不同雷达辐射源具有不同的无意调制,故可将载频差异作为个体特征参数。文中通过时频原子方法,并通过建立过完备原子库来将具有相位噪声的雷达辐射源信号在原子库上作稀疏分解,最后由匹配追踪（MP）来分解结果,以提取信号中的载频。实验结果表明,在不考虑计算量影响的前提下,运用本文方法提取的载频可以有效地表征不同雷达辐射源信号的无意调制。     

基于改进相像系数和奇异谱熵的雷达信号分选

脉内特征提取是新体制雷达辐射源信号分选的关键问题,文中针对现有方法分选准确率不高和对噪声敏感的问题,提出了一种基于高次频谱相像系数和频域奇异谱熵特征的分选新方法,实现了低信噪比下雷达辐射源信号的高准确率分选。对接收到的信号提取高次频谱相像系数特征以及奇异谱熵特征,并将两者作为分选的联合特征向量,运用K means聚类算法实现对不同调制方式的雷达辐射源信号的分选。仿真结果表明：改进后提取的信号特征类间的分离度大且受噪声影响程度小,在信噪比为-2 dB的情况下,该算法的总体平均分选准确率在85％左右,不同调制类型信号间的分选准确率最低为80％。与现有方法相比,文中提出的算法具有更好的信号识别效果。     

基于Att-BiLSTM的雷达信号调制方式识别

识别雷达信号的调制方式有助于分析雷达的工作模式和目的,为及时采取恰当的应对措施提供依据。长短时记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)深度学习模型在基于特征的调制方式识别领域中有着广泛应用,但LSTM模型的时间性能会随着输入数据规模的增大而下降。针对以上问题,文中提出了一种基于注意力机制的双向长短时记忆网络（Bidirectional Long Short-Term Memory, BiLSTM）的雷达信号调制方式识别算法。该算法通过BiLSTM提取信号原始数据的特征,再使用注意力机制为学习到的特征分配相应权重,最后由分类器根据学习到的特征输出分类结果。使用Python框架构建基于注意力机制的BiLSTM网络模型,以雷达辐射源信号特征仿真数据作为网络的输入和训练基础,实现对辐射源的调制方式的识别。结果表明,该模型在识别雷达信号的调制方式方面具有良好的效果。     

基于双谱理论的雷达辐射源指纹特征提取

针对雷达辐射源指纹特征提取困难的问题,提出了基于双谱切片法和双谱围线积分法,提取辐射源指纹特征的方法。介绍了二相编码信号的无意调制,仿真了理想情况和含有相位噪声的二相编码信号的时域波形。阐述了含相位噪声雷达信号的双谱估计,仿真了含相位噪声的二相编码信号的双谱图及等高图。最后利用双谱切片法和双谱围线积分法,提取了辐射源的指纹特征,通过计算机仿真实验验证了该方法的可实施性。     

一种基于Zernike矩双谱的雷达信号特征提取新算法

雷达信号的相位可反映其脉内调制特征,而双谱在提取雷达信号特征时可以完整地保留相位信息。针对现有双谱特征提取方法存在平凡双谱、交叉项、特征维数过高等问题,提出一种基于双谱二次特征的雷达信号脉内特征提取算法。首先,将双谱转化为灰度图像,以灰度值表示双谱幅度;然后,利用图像处理技术提取双谱二次特征,提取出能够反映复杂雷达信号脉内特征的不同阶Zernike正交矩特征集;最后,将Zernike矩特征集与广泛应用于特征提取的Hu-不变矩特征集进行实验对比,结果表明,本文提出的算法具有更好的分类识别性能。     

雷达辐射源信号脉内特征分析

脉内特征提取是新型雷达辐射源信号识别的关键问题。本文提出一种新的雷达辐射源信号脉内特征提取和识别方法．将雷达辐射源脉冲信号的分形维数作为识别脉内调制方式的分类特征,这些特征包含了雷达辐射源信号幅度、频率和相位等的变化和分布信息,反映了雷达辐射源信号脉内调制规律,理论分析和仿真实验结果都证明了这些特征具有对噪声不敏感的良好特性．通过10种典型雷达辐射源信号的特征提取和分类识别的实验结果表明,本文所提取的脉内特征类间距离大、类内距离小、正确识别率高．证实了本文方法的有效性。     

一种新的雷达辐射源信号识别方法研究

随着雷达技术的发展,雷达体制的多样性和雷达信号的复杂性对雷达辐射源信号识别技术提出了严峻的挑战。循环双谱抗噪性能强,且包含了丰富的信息,能用于识别雷达辐射源信号。但是其数据量庞大,而循环双谱对角切片法丢失了大部分信息。证明了循环双谱的对称性和周期性,提出了局部轴向积分循环双谱。该方法首先计算信号的循环双谱,然后在两个谱频率构成的平面上沿平行于谱频率轴的直线积分,最后用Fisher判决率（FDR）选择鉴别能力较强的轴向积分循环双谱。这样不但能有效地减小数据量,而且保留了大部分有用的循环双谱信息。仿真条件下,对比分析了局部轴向积分循环双谱与循环双谱对角切片的识别效果,结果表明新方法的识别率远远优于循环双谱对角切片法。      

基于多特征参数的雷达信号调制方式识别方法

提出一种以盒维数、信息维数、相像系数为分类特征识别雷达信号调制方式的方法。这些特征包含了信号的幅度、频率、相位、整体走势(或者轮廓)、波形复杂度和不规则度的细节信息,集中体现了不同调制方式的差异。同时,利用特征自身的类内距离小、类间距离大的特点先聚类分离部分调制方式,最后通过基于粗集的支持向量机分类器进一步分类识别。通过4种典型雷达辐射源信号的特征提取与分类识别的仿真试验,表明基于本方法的调制信号识别正确率高,具有一定的工程应用价值。     

基于个体特征的雷达辐射源识别方法研究

电子战的电磁环境正朝着复杂性和多样性的方向日趋发展,使得过去传统的雷达辐射源识别技术已无法准确地对辐射源进行分类和识别。为了改善和解决该问题,文中利用信号的脉内调制特性和雷达的个体特征进行辅助识别,并围绕着雷达信号的调制特性、特征提取和选择进行了深入的研究,同时提出了新的特征提取方法。该方法可以实现针对常规的雷达信号识别其个体并判断其调制类型,测量其指纹特征参数。通过计算机仿真实验和实测数据计算结果证明了该方法的有效性。     

基于谱特征与数据结合的辐射源个体识别技术

针对基于传统特征的个体识别算法难以满足实际需求，与仅靠数据驱动的神经网络识别方法所需数据量较大、针对性较差的问题，设计了一种基于谱特征与数据相结合的通信辐射源个体识别算法。文中方法结合先验知识对原始采样信号进行双谱和功率谱的谱特征提取，并将提取的特征与原始数据进行融合，得到更符合网络模式且具有信号意义的数据集。设计并行可分离卷积结构，得到针对辐射源个体识别的网络。通过实际采集信号对网络进行训练和测试以验证其有效性，实验得到采用文中方法的平均分类识别准确率为97%。     

利用信号围线积分双谱分形特征实现电台识别

信号的双谱能反映信号的细微特征,可用于电台识别中,但将它直接应用于电台识别需要计算复杂的匹配模板,增加分类器的复杂度,影响识别效率。针对此问题,提出了一种将信号围线积分双谱的分形特征作为电台特征参数的识别方法。首先由信号双谱估计值求出围线积分双谱,然后利用盒维数和信息维数定量描述围线积分双谱波形的复杂度,并将这两种分形维数作为特征向量,最后利用支持向量机(SVM)实现电台分类识别。对两部实际电台所发射的2FSK信号利用所提方法进行分析,结果表明在信噪比为7 dB及以上时,电台正确识别率能达到94.29%以上,验证了所提方法的可行性。     

双谱估计及其在心音信号分析中的应用

应用高阶统计量技术对心音信号进行了AR模型双谱估计，分析结果表明，与传统的功率谱分析方法相比较，双谱分析方法可以提供更多更客观的信息，是分析和处理心音信号的实用而有效的工具。     

Bispectrum estimation using a MISO autoregressive model

Bispectra are third-order statistics that have been used extensively in analyzing nonlinear and non-Gaussian data. Bispectrum of a process can be computed as the Fourier transform of its bicumulant sequence. It is in general hard to obtain reliable bicumulant samples at high lags since they suffer from large estimation variance. This paper proposes a novel approach for estimating bispectrum from a small set of given low lag bicumulant samples. The proposed approach employs an underlying MISO system composed of stable and causal autoregressive components. We provide an algorithm to compute the parameters of such a system from the given bicumulant samples. Experimental results show that our approach is capable of representing non-polynomial spectra with a stable underlying system model, which results in better bispectrum estimation than the leading algorithm in the literature.     

应用小波变换和双谱方法实现弱信号检测

为提高微弱信号检测概率，提出了一种应用小波变换和双谱分析的方法。利用小波变换减少大部分随机噪声，提高信噪比，再进行双谱分析，获得比功率谱更丰富的信息，抑制高斯噪声，提高检测概率。通过模型计算和验证，证明了该方法的可行性和有效性。     

基于双谱特征的超宽带雷达人体目标识别

为了在人体微多普勒特征不明显条件下识别静态人体目标及人体姿态,提出了一种结合双谱对角线起伏特性与目标强散射点分布特征进行人体目标识别的方法。首先,通过分析静态人体目标双谱,提取双谱对角线起伏特性作为分类特征,降低了双谱数据的维数,减少了双谱特征冗余。然后,结合目标强散射点分布特征从不同角度描述目标,并构造用于目标识别的特征向量。最后,用支持向量机实现目标识别。仿真和实测结果均表明,双谱对角线起伏特性与目标强散射点分布特征融合的方法可以有效识别出静态人体目标并且实现人体姿态识别。     

基于改进ResNet的射频指纹识别方法

在无线网络安全和可能存在的射频设备管理应用范围内,针对多个发射同种射频信号的高度相似射频设备的分类识别问题,提出了一种信号双谱与改进的残差神经网络(Residual Neural Network,ResNet)的射频指纹识别方法.首先,将采集到的不同设备的信号做双谱变换得到双谱等高图并打上设备标签,再使用搭建好的改进残...     

Modeling arbitrary polynomial bispectra in one and two dimensions

The authors propose a novel model, called a system with multiplicity (SWM), which is a refinement of the model proposed by Sakaguchi and Sakai (1989), to represent arbitrary polynomial bispectra. It is shown that an arbitrary polynomial bispectrum of a 1-D signal can always be realized using an SWM with FIR (finite impulse response) components. An algorithm is then developed for the identification of SWM that will match a given polynomial bispectrum. The authors address the problem of simultaneously matching an arbitrary polynomial bispectrum and a rational power spectrum function using an SWM. It is shown that this can always be accomplished by including another LSI component that is driven by a Gaussian input to the system. Experimental results for matching an estimated bispectrum as well as simultaneously matching a polynomial bispectrum and a power spectrum of some 1-D signals are presented. It is shown that in two dimensions an arbitrary polynomial bispectrum cannot always be uniquely modeled using an SWM with 2-D FIR components having different extents     

基于一维距离像序列的弹道目标融合识别研究*

一维距离像是宽带雷达目标识别的重要特征之一.本文根据弹道目标的微动特性,推导了微动弹道目标的时间-距离像模型.然后提取具有平移不变性的中心矩和双谱作为待识别特征向量,并分别使用K-L变换和局部双谱法对提取到的中心矩和双谱特征进行降维.将降维后的特征分别输入支持向量机进行分类识别,最后将支持向量机的输出进行决策级融合,得到待识别目标的识别概率.与基于单特征量的识别方法相比,本文提出的方法不仅具有较高的识别率,而且具有良好的抗噪能力.