在當今的電子對抗領域,雷達輻射源信號分選技術是其中的核心技術。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,電子威脅環(huán)境中的信號密度越來越高,敵對雙方所裝備雷達系統(tǒng)的工作體制也越來越先進和復雜,使得實際電子威脅環(huán)境中的信號較過去已經發(fā)生了很大的變化。而主要依據(jù)傳統(tǒng)五參數(shù)—到達時間(Time of Arrival,TOA)、載波頻率(Radio Frequency,RF)、脈沖寬度(Pulse Width,PW)、脈沖幅度(Pulse Amplitude,PA)以及到達角(Direction of Arrival,DOA)的傳統(tǒng)雷達輻射源信號分選方法,在面對當今日益惡劣的信號環(huán)境時分選效果大大降低。因此,深入研究可以有效分選各種新型復雜體制雷達輻射源信號的特征參數(shù),以彌補傳統(tǒng)五參數(shù)分選能力的不足,是解決當今雷達輻射源信號分選難題的有效途徑。為此,雷達輻射源信號的模糊函數(shù)主脊(Ambiguity Function Main Ridge,AFMR)切面特征提取方法被普運偉博士提了出來,該種方法可以很好地完成對多種雷達輻射源信號的聚類分選,且分選的效果受噪聲的影響較小。但是,該方法所采用的窮舉搜索策略搜索AFMR切面的速度還有待進一步的提高,可以采用其它更有效的智能搜索方法。為了進一步提高AFMR切面的搜索效率,本文在深入研究了近幾年出現(xiàn)的一些新型智能優(yōu)化算法之后,采用了標準灰狼優(yōu)化算法(Grey Wolf Optimization algorithm)和所提出的改進GWO來搜索AFMR切面并提取切面特征。同時,為了對比研究現(xiàn)有的幾種智能搜索方法的性能,本文提出了一種評價AFMR切面智能搜索方法搜索性能的評價方法,在該方法中對每種智能搜索方法的搜索效率、搜索精度與抗噪能力等方面分配相同的權重值,從而對每種智能搜索方法做出全面的評價。本文的主要研究工作及成果如下:(1)為了進一步提高AFMR切面的搜索效率,本文通過對標準GWO進行深入的研究,發(fā)現(xiàn)標準GWO所具有的全局搜索能力強和魯棒性好的優(yōu)點十分適合于本文所要優(yōu)化的問題,并采用標準GWO搜索六類典型輻射源信號的AFMR切面并提取切面特征。實驗結果表明,采用標準GWO后搜索AFMR切面的效率較窮舉法提高了71.3%,搜索的精度提高了2.48%,在低信噪比環(huán)境下具有較高的穩(wěn)定性且平均分選成功率達到了90%,抗噪性能良好。(2)在標準GWO的基礎上,本文提出了一種均勻初始化策略、新型非線性收斂因子和自適應種群更新策略相結合的改進GWO,同樣用于搜索六類典型輻射源信號的AFMR切面并提取切面特征。實驗結果表明,搜索精度較窮舉法進一步提高到了2.52%,且搜索效率在標準GWO的基礎上提高了6.5%,在低信噪比環(huán)境下仍然保持了較高的穩(wěn)定性且平均分選成功率達到92.3%,抗噪性能更好。(3)本文在研究了四種智能搜索方法—基于優(yōu)勢遺傳的遺傳算法(Genetic Algorithm,GA)、改進粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)、標準GWO和改進GWO之后,為了比較這四種智能搜索方法的搜索性能,提出了一種評價AFMR切面智能搜索方法搜索性能的評價方法,該評價方法認為智能搜索方法的搜索效率、搜索精度與抗噪能力同等重要,應該為其分配相同的權重值,最后將得到的綜合加權得分作為每種智能搜索方法的綜合評價。
【學位單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN957.51
【部分圖文】：

直接提取它的分布特征其計算量將非常巨大，必須尋找一種變通的方法。圖2.1、圖 2.2和圖2.3 示例性的給出了線性調頻信號（Linear Frequency Modulation，LFM）的模糊函數(shù)圖、13 位 Barker 碼信號（Binary Phase Shift Keying，BPSK）的模糊函數(shù)圖和 16 位 Frank 碼信號（Quadri-Phase Shift Keying，QPSK）的模糊函數(shù)圖。

3位Barker碼信號的模糊函數(shù)

圖 2.3 16 位 Frank 碼信號的模糊函數(shù)2.2 模糊函數(shù)與分數(shù)自相關的關系自相關運算表示了信號自身與變化后的自身之間的相似程度，一定程度上反應了信號的本質特征，因此被廣泛應用到信號的特征分析、噪聲抑制和功率譜計算等領域。一個連續(xù)信號 s(t)的時域自相關定義為：（2.10）分數(shù)傅里葉變換（Fractional Fourier Transform，F(xiàn)rFT）是以轉動的方式對傳統(tǒng)時域恒等變換和頻域傅里葉變換的直接推廣，其實質是一種在時頻面上的旋轉算子，主要被應用于電信號處理領域。Akay 等人受傳統(tǒng)時移算子與頻移算子等價關系的啟發(fā)，定義了如下任意分數(shù)域中的分數(shù)位移算子[30]：晦 晦 晦 晦 （2.11）該算子表示了信號在時頻面上沿方向角為α的軸移動徑向距離ρ，是時移算子和頻移算子在分數(shù)域上的推廣與統(tǒng)一表示�；谑剑�2.11），Akay 推導出如下形式的分

【參考文獻】

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1 楊紅光;劉建生;;一種結合灰狼優(yōu)化和K-均值的混合聚類算法[J];江西理工大學學報;2015年05期

2 宋家乾;王新波;黃賢鋒;;一種基于幅度極大值和小波去噪的雷達信號包絡提取方法[J];電子對抗;2015年05期

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本文編號：2813418