本申請涉及信號處理，尤其涉及一種周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別方法及系統。

背景技術：

1、無人機“黑飛”給公共安全帶來嚴重隱患，傳統無人機無線電偵測是先對無人機信號進行檢測，然后通過“黑白名單”再對無人機進行區分，判斷當前無人機是否屬于黑飛。當有多個無人機同時存在時，需要首先能正確檢測到當前空域中的存在的無人機的數量，然后才能做進一步判斷當前空域哪一架或哪幾架無人機屬于黑飛。

2、目前市面上無人機無線電偵測，采用功率譜估計的方式，對距離比較遠的弱信號，檢測比較差。也有一部分無人機偵測設備，常采用比幅測向、干涉儀測向等測向方式，對空間分布比較稀疏的多無人機，檢測識別效果比較明顯，但對空間分布比較密集、距離比較近的無人機無法區分。

技術實現思路

1、本申請實施例提供一種周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別方法及系統，通過平均周期圖的方法，完成無人機信號檢測，進一步通過測向的方法獲得空間上的分布比較稀疏的無人機弱信號，實現檢測距離遠的弱信號無人機。

2、本申請實施例提供一種周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別方法，包括：

3、獲取時域混疊頻域未混疊的待識別信號；

4、對待識別信號利用平均周期圖法和平滑濾波來抑制噪聲，并計算底噪值；

5、根據計算的底噪值，設定判決門限檢出目標無人機信號；

6、估算出檢出的目標無人機信號的起止頻率和帶寬；

7、根據估算的起止頻率和帶寬利用fir濾波器進行信號分離；

8、基于分離后的目標無人機信號執行來波側向，以完成信號識別。

9、可選的，對待識別信號利用平均周期圖法和平滑濾波來抑制噪聲包括：

10、將待識別信號x(n)分為多個信號段，且每個信號段長度相同；

11、對任一信號段計算其周期圖，并基于計算的周期圖利用bartlett平均法進行功率譜分析，獲得功率譜m(k)；

12、對功率譜m(k)進行平滑，獲得平滑后的功率譜g(k)。

13、可選的，根據計算的底噪值，設定判決門限檢出目標無人機信號包括：

14、基于平滑后的功率譜g(k)，采用迭代算法求出頻域中噪聲的幅度近似值，以計算出判決門限；

15、根據計算的判決門限，在帶寬范圍內檢測頻域中，若有大于所述判決門限的點，則確定目標無人機信號存在。

16、可選的，估算出檢出的目標無人機信號的起止頻率和帶寬包括：

17、對于任一目標無人機信號，計算每個信號的起止頻率，以檢測出信號個數；以及，

18、估算各目標無人機信號的帶寬和中心頻率。

19、可選的，根據估算的起止頻率和帶寬利用fir濾波器進行信號分離包括：

20、根據估算的各目標無人機信號的帶寬和中心頻率設置相應帶寬的濾波器；

21、拼接各濾波器，以利用拼接的濾波器，對目標無人機信號進行分選。

22、可選的，基于分離后的目標無人機信號執行來波側向，以完成信號識別包括：

23、根據接收待識別信號的天線數量n，確定相鄰天線的張角θs＝360°/n，各個天線的方位指向為：

24、fi(θ)＝f(θ-iθs)i＝0,1,…,n-1

25、每個天線接收的信號經過各自振幅響應為ki的接收通道，輸出脈沖的對數包絡信號為：

26、si＝lg[kf(θ-iθs)a(t)]

27、式中，a(t)為信號的振幅調制。

28、可選的，基于分離后的目標無人機信號執行來波側向，以完成信號識別還包括：

29、令天線方向圖振幅方向對稱性，也即f(θ)＝f(-θ)；

30、當信號方向位于任意兩個天線之間且偏離兩天線等信號方向的夾角為對應的通道輸出信號s1(t)，s2(t)分別為：

31、

32、相減之后，對數電壓比r為：

33、

34、在k1＝k2的情況下，代入可得：

35、或

36、其中，θr為f(θ)的半功率波束寬度；

37、根據測得的功率比值r計算出的目標無人機信號入射角度完成信號識別。

38、本申請實施例還提出一種周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別系統，包括處理器和存儲器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如前述的周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別方法的步驟。

39、本申請實施例通過平均周期圖的方法，完成無人機信號檢測，進一步通過測向的方法獲得空間上的分布比較稀疏的無人機弱信號，實現檢測距離遠的弱信號無人機。

40、上述說明僅是本申請技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本申請的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本申請的具體實施方式。

技術特征：

1.一種周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別方法，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別方法，其特征在于，對待識別信號利用平均周期圖法和平滑濾波來抑制噪聲包括：

3.如權利要求2所述的周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別方法，其特征在于，根據計算的底噪值，設定判決門限檢出目標無人機信號包括：

4.如權利要求3所述的周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別方法，其特征在于，估算出檢出的目標無人機信號的起止頻率和帶寬包括：

5.如權利要求4所述的周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別方法，其特征在于，根據估算的起止頻率和帶寬利用fir濾波器進行信號分離包括：

6.如權利要求4所述的周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別方法，其特征在于，基于分離后的目標無人機信號執行來波側向，以完成信號識別包括：

7.如權利要求6所述的周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別方法，其特征在于，基于分離后的目標無人機信號執行來波側向，以完成信號識別還包括：

8.一種周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別系統，其特征在于，包括處理器和存儲器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至7中任一項所述的周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別方法的步驟。

技術總結
本申請公開了一種周期圖與來波測向融合的多無人機信號識別方法及系統，涉及信號處理技術，包括：獲取時域混疊頻域未混疊的待識別信號；對待識別信號利用平均周期圖法和平滑濾波來抑制噪聲，并計算底噪值；根據計算的底噪值，設定判決門限檢出目標無人機信號；估算出檢出的目標無人機信號的起止頻率和帶寬；根據估算的起止頻率和帶寬利用FIR濾波器進行信號分離；基于分離后的目標無人機信號執行來波側向，以完成信號識別。本申請通過平均周期圖的方法，完成無人機信號檢測，進一步通過測向的方法獲得空間上的分布比較稀疏的無人機弱信號，實現檢測距離遠的弱信號無人機。

技術研發人員：何偉,趙源,張立,馬巖,李寶新,謝歡歡
受保護的技術使用者：中國電子科技集團公司第二十研究所
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28