一種基于模糊匹配的雷達(dá)輻射源脈間模式挖掘方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雷達(dá)輻射源識別的數(shù)據(jù)分析處理領(lǐng)域，特別是一種基于模糊匹配 的雷達(dá)輻射源脈間模式挖掘方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，當(dāng)今不同類型的雷達(dá)輻射源信號重疊度越來越高，以脈間信號來說有 可能不同類型雷達(dá)輻射源的脈間信號分布范圍比較類似，且除了傳統(tǒng)的連續(xù)型信號、離散 型信號外還存在脈間集合信號。盡管學(xué)術(shù)界已經(jīng)提出了多種雷達(dá)輻射源信號分析的方法， 然而這些方法主要局限于單值脈間信號分析，難以有效區(qū)分雷達(dá)輻射源脈間信號范圍重疊 的不同類型雷達(dá)輻射源。
[0003]目前的雷達(dá)輻射源信號分析方法主要考慮的是單值的連續(xù)型信號、離散型信號， 即每個輻射源信號取值為一個連續(xù)型數(shù)值或者一個離散型數(shù)值。在不同類型輻射源信號分 布范圍重疊程度高時，傳統(tǒng)方法難以區(qū)分不同輻射源類型。上述傳統(tǒng)方法并沒有考慮如何 分析處理脈間集合型信號。例如，當(dāng)脈間信號由若干個脈間信號值，即一個脈間集合時，尚 無相應(yīng)的解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于模糊匹配的雷達(dá)輻射源脈間模式挖掘方法。
[0005] 解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案為：一種基于模糊匹配的雷達(dá)輻射源脈間模式挖掘 方法，通過設(shè)置脈間相似度門限delta值來衡量雷達(dá)輻射源的兩兩雷達(dá)輻射源脈間集合之 間的模糊匹配程度，將模糊匹配結(jié)果分為匹配和不匹配兩種情況，并進(jìn)一步挖掘出匹配數(shù) 目大于等于支持度門限thresh值的高頻雷達(dá)輻射源脈間集合，從而獲取該類雷達(dá)輻射源 的典型脈間集合，具體包括以下步驟：
[0006] 步驟1、假設(shè)共有N個脈間集合，設(shè)置脈間相似度門限delta值和支持度門限 thresh值；其中相似度門限delta值用以衡量以微秒為單位的任意兩個脈間值之間的模糊 匹配程度，支持度門限thresh值用以判別雷達(dá)輻射源脈間集合的匹配頻率是否不小于雷 達(dá)輻射源脈間集合總數(shù)與支持度門限的乘積；N為大于2的自然數(shù)；
[0007] 脈間相似度門限delta值用以衡量以微秒為單位的任意兩個脈間值PRIjPPRIq 間的模糊匹配程度，如果兩個脈間值的差異在門限delta值范圍之內(nèi)，則判定兩個脈間值 PRIjPPRIq是模糊匹配的，否則認(rèn)為這兩個脈間值不是模糊匹配的，脈間值模糊匹配函數(shù) fuzzymapTRIpPRIq)如公式⑴所示：
【主權(quán)項】
1. 一種基于模糊匹配的雷達(dá)福射源脈間模式挖掘方法，其特征在于，通過設(shè)置脈間相 似度口限delta值來衡量雷達(dá)福射源的兩兩雷達(dá)福射源脈間集合之間的模糊匹配程度，將 模糊匹配結(jié)果分為匹配和不匹配兩種情況，并進(jìn)一步挖掘出匹配數(shù)目大于等于支持度口限 t虹esh值的頻繁脈間集合組，即一組滿足支持度口限t虹esh值的脈間集合，從而獲取該類 雷達(dá)福射源的典型脈間集合，具體包括W下步驟： 步驟1，假設(shè)共有N個脈間集合，設(shè)置脈間相似度口限delta值和支持度口限t虹esh值；其中相似度口限delta值用W衡量W微秒為單位的任意兩個脈間值之間的模糊匹配程 度，支持度口限thresh值用W判別雷達(dá)福射源脈間集合的匹配頻率是否不小于雷達(dá)福射 源脈間集合總數(shù)與支持度口限的乘積；N為大于2的自然數(shù)； 步驟2,對N個脈間集合進(jìn)行兩兩匹配，判斷匹配時，如果兩脈間集合的脈間匹配數(shù)目 等于其最短脈間集合大小，即判定該兩個脈間集合是彼此模糊匹配的并記為1，否則記為 0 ； 步驟3,記錄兩兩匹配結(jié)果；將兩類脈間集合的匹配結(jié)果記錄在矩陣MapArray里，矩陣MapArray有N行和N列，共N2個矩陣單元；每個矩陣單元MapArray[i,j]記錄脈間集合Si 和Sj在脈間相似度口限delta值下的模糊匹配結(jié)果；1《i，j《N; 步驟4,確定脈間集合頻率并排序，將N個脈間集合按照模糊匹配頻率由大到小排序， 任一脈間集合Si排序后的位置記為化d(s1); 步驟5,初始化頻繁脈間集合組和當(dāng)前脈間集合索引：初始化頻繁脈間集合組0 = 0， 初始化當(dāng)前脈間集合索引r= 1 ; 步驟6,判斷當(dāng)前脈間集合的頻率是否大于等于支持度口限thresh值，如果大于等于 則繼續(xù)執(zhí)行步驟7,否則執(zhí)行步驟10 ; 步驟7,將當(dāng)前脈間集合加入頻繁脈間集合組，即Q=QU{sj; 步驟8,刪除與當(dāng)前脈間集合模糊匹配的脈間集合，在彼此模糊匹配的脈間集合中，刪 除當(dāng)前脈間集合Sf之后所有與脈間集合Sk模糊匹配的脈間集合，計算公式為： (skIMapArrayk"Sk) =l,OrcKsr)〈〇rcKsk)《N}; 其中，MapArra^Sf,Sk) = 1表示脈間集合Sr與sk模糊匹配，〇rd(sr)<0rd(Sk)表示脈 間集合Sk的排序在脈間集合st之后； 步驟9,判斷當(dāng)前脈間集合索引r是否小于脈間集合總數(shù)N，如果小于則遞增當(dāng)前脈間 集合索引r=r+1，返回步驟6,否則執(zhí)行步驟10 ; 步驟10、輸出頻繁脈間集合組，即輸出頻繁脈間集合組Q，結(jié)束操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊頻繁集的高頻雷達(dá)福射源脈間集合挖掘方法，其特 征在于，步驟1中設(shè)置脈間相似度口限和支持度口限時，脈間相似度n限delta值用W衡量 W微秒為單位的任意兩個脈間值PRIp和PRI。間的模糊匹配程度，如果兩個脈間值的差異在 口限delta值范圍之內(nèi)，則判定兩個脈間值PRIp和PRI。是模糊匹配的，否則認(rèn)為該兩個脈 間值不是模糊匹配的，脈間值模糊匹配函數(shù)化22711139任1?1。，？1?1。）如公式（1)所示：
支持度口限thresh值取值在0和1之間，用W判別雷達(dá)福射源脈間集合的匹配頻 率是否不小于雷達(dá)福射源脈間集合總數(shù)NumSample與支持度口限thresh值的乘積，即NumSampleXthresh，如果超過該數(shù)目則認(rèn)為該脈間集合是高頻的，否則認(rèn)為該脈間集合不 是高頻的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于模糊匹配的雷達(dá)福射源脈間模式挖掘方法，其特征 在于，步驟2中對脈間集合進(jìn)行兩兩匹配具體為： 步驟2. 1、對脈間集合進(jìn)行排序；將兩脈間集合Si和S2分別按照脈間值由小到大排序； 步驟2. 2、初始化脈間匹配數(shù)目；初始化脈間匹配數(shù)目count為零，即count= 0 ; 步驟2. 3、初始化脈間集合索引：將兩脈間集合索引ii和i2置1，即i1=i2= 1 ; 步驟2. 4、判斷當(dāng)前脈間值差異是否大于口限delta值：判斷兩脈間集合Si和S2的當(dāng)前 脈間值Si[iJ和S2[i2]的差異絕對值k[iJ-S2[i2]I是否大于脈間相似度口限delta值， 如果是繼續(xù)步驟2. 5,如果否繼續(xù)步驟2. 6 ; 步驟2. 5、更新脈間值小的脈間集合索引；將當(dāng)前脈間值小的脈間集合索引ij.遞增1， 即Sj[ij] =min(Si[ii],S2U2])，ij=ij+1，其中j為1或2,當(dāng)脈間值小的脈間集合為ii 時，j= 1 ;當(dāng)脈間值小的脈間集合為i2時，j= 2 ; 步驟2. 6、更新脈間匹配數(shù)目；將脈間匹配數(shù)目count遞增1，即count=count+1 ; 步驟2. 7、更新脈間集合索引：更新兩脈間集合的脈間集合索引，指向下一個脈間值， 良Pii=i1+1，王2=i2+1 ; 步驟2. 8、判斷脈間集合索引是否大于脈間集合大?。喝绻}間集合索引大于脈間集 合大小繼續(xù)步驟2. 9,否則返回步驟2. 4 ; 步驟2. 9、判斷脈間匹配數(shù)目count是否等于最小脈間集合大??；如果否，則執(zhí)行步驟 2. 10,如果是，則執(zhí)行步驟2. 11 ; 步驟2. 10、判斷兩脈間集合Si和S2不模糊匹配；即化zzymap(s1，S2) = 0,輸出判別結(jié) 果0 ; 步驟2. 11、判斷兩脈間集合Si和S2模糊匹配；即化zzymap(s。S2) = 1 ;輸出判別結(jié)果 1〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于模糊匹配的雷達(dá)福射源脈間模式挖掘方法，其 特征在于，步驟3中，矩陣MapArray關(guān)于對角線對稱，即單元MapArray[i,j]與單元 MapArray[j，i]的值相等。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于模糊匹配的雷達(dá)福射源脈間模式挖掘方法，其特征 在于，基于公式（1)中定義的模糊匹配函數(shù)，步驟4確定脈間集合頻率化eqi公式為： freqi=sumi《j《Nfuzzymap(s。Sj) =1 (2) 式中，N表示脈間集合總數(shù)，其含義為；脈間集合Si的頻率為所有N個脈間集合中與之 模糊匹配的脈間集合個數(shù)，其中Sj.表示N個脈間集合中的一個。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于模糊匹配的雷達(dá)福射源脈間模式挖掘方法，其特征 在于，步驟5中的頻繁脈間集合組用于表示一組頻率滿足支持度口限t虹esh值的脈間集 合，其初始值為空集。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于模糊匹配的雷達(dá)福射源脈間模式挖掘方法，其特征 在于，步驟8之所W刪除與當(dāng)前脈間集合模糊匹配的脈間集合，用于避免頻繁脈間集合組 中各脈間集合的冗余。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于模糊匹配的雷達(dá)輻射源脈間模式挖掘方法，即通過設(shè)置脈間相似度門限delta值來衡量某種類型雷達(dá)輻射源的兩兩雷達(dá)輻射源脈間集合之間的模糊匹配程度，從而進(jìn)一步挖掘出模糊匹配頻率大于等于支持度門限thresh值的脈間集合。本發(fā)明優(yōu)點在于：(1)提出了一種針對雷達(dá)輻射源脈間信號序列的新分析方法，而不再局限于雷達(dá)輻射源脈間信號個體分析；(2)有助于區(qū)分雷達(dá)輻射源脈間信號特征分布范圍重疊然而脈間集合不同的雷達(dá)輻射源類型；(3)計算成本低，實現(xiàn)方法工程化。挖掘出的脈間集合能夠有效提高雷達(dá)輻射源脈間信號序列的分析和處理能力。
【IPC分類】G06K9-00, G06K9-62
【公開號】CN104794431
【申請?zhí)枴緾N201510133144
【發(fā)明人】徐欣, 吳蔚, 熊朝華, 徐建平, 王惠娟
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月25日