基于复杂网络的雷达辐射源信号特征提取研究

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在现代雷达电子对抗的信息战场上,面对信号高度密集、新体制雷达日益复杂的电子对抗环境,以常规参数为基础的雷达辐射源信号分选识别已经难以取得令人满意的效果;基于数学变换域的雷达脉内特征提取方法虽然有很高的研究热度,但建立有效的雷达信号序列表征分析模型仍然是一个难点,这不仅直接影响了辐射源信号分选和识别的性能,还给现代化的雷达情报侦察带来了新的挑战。因此,在复杂的电磁环境中,如何探索和研究雷达辐射源信号的描述方法并对其进行特征提取与分析、实现对复杂信号迅速准确的分选和识别,以满足我国雷达对抗技术及电子侦察设备的现代化、自动化和智能化需求,是现阶段雷达情报侦察急需解决的关键问题。本文以复杂网络理论为切入点,研究雷达辐射源信号的复杂网络构建方法及特征提取方法,解决雷达信号序列的网络域变换及表征问题,从而深入认识雷达辐射源脉间和脉内信号序列的动力学特性,并考察雷达辐射源信号网络变换域的统计性质,提取出对应的网络拓扑结构特征。最后,通过仿真实验对特征提取方案进行验证,本文的主要研究内容有以下几个方面:1、通过文献调研,总结了雷达辐射源信号特征提取的主要技术手段。梳理了基于脉间和脉内调制特征信号分选的发展脉络,论述了辐射源信号特征的来源与特点,以复杂网络分析时间序列为例,讨论将复杂网络应用在雷达信号特征提取上的可行性。2、以脉间特征提取为目标,通过有限穿越可视图(LPVG)建立复杂网络模型,选择最佳可分性度量指标描述脉间特征,达到从复杂网络视角定量描述脉间特征的目的。3、在脉内特征提取方面,提出一种信号序列动态分割方案。将分割后的信号数据构建成复杂网络模型,以此为基础,利用网络统计量表示信号的脉内特征,实现从网络域获取信号脉内特征的目标。4、用提取的特征构建雷达信号特征网络,并进行社团结构分析,用网络的社团划分实现雷达信号的分选,验证提取特征的有效性。
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