基于灰色關(guān)聯(lián)和證據(jù)理論的通信信號(hào)識(shí)別方法

【摘要】針對(duì)復(fù)雜環(huán)境下信號(hào)檢測(cè)設(shè)備獲得的通信信號(hào)特征具有不完整性和模糊性的情況，本文提出了利用灰色關(guān)聯(lián)算法和證據(jù)理論的通信信號(hào)識(shí)別方法。該方法首先灰色關(guān)聯(lián)方法計(jì)算出證據(jù)的基本概率賦值，然后在融合中心對(duì)證據(jù)進(jìn)行融合。理論分析和仿真結(jié)果表明，這種方法是復(fù)雜環(huán)境下通信信號(hào)識(shí)別的一種正確和可行的方法。

【關(guān)鍵詞】灰色關(guān)聯(lián)理論證據(jù)理論通信

現(xiàn)代通信環(huán)境日益復(fù)雜，通信信號(hào)的密度成倍增加，電磁信號(hào)樣式復(fù)雜多變，使得通信信號(hào)的識(shí)別變得異常困難[1]。信號(hào)檢測(cè)設(shè)備通過對(duì)待識(shí)別通信信號(hào)的特征參數(shù)的觀測(cè)，與數(shù)據(jù)庫(kù)中己知信號(hào)的特征參數(shù)進(jìn)行匹配，從而確定待識(shí)別通信信號(hào)的類型。

本文提出利用灰色關(guān)聯(lián)算法獲得各證據(jù)體的BPAF，然后利用基于證據(jù)理論[2，3]對(duì)證據(jù)進(jìn)行融合。理論分析和仿真結(jié)果表明，該方法識(shí)別率高、可靠性強(qiáng)，適合于復(fù)雜下的通信信號(hào)識(shí)別。

一、灰色關(guān)聯(lián)分析基本原理

三、算法的步驟

本文所提出的識(shí)別算法步驟如下：

（1）構(gòu)造通信信號(hào)識(shí)別框架U

定義所有通信信號(hào)的類型U={R1，R2，…，RN}。

（2）獲取證據(jù)的BPAF

計(jì)算比較數(shù)列與參考數(shù)列的灰色關(guān)聯(lián)度，然后采用式（7）計(jì)算BPAF。

xij=xij+滓ij×randn（5）

xij、滓ij分別為第i類信號(hào)的第j指標(biāo)的均值和方差，randn為均值為0、方差為1的正態(tài)隨機(jī)分布。

假設(shè)三種傳感器的測(cè)量方差如表2所示，根據(jù)表2和式（5）可以模擬來自于輻射源b1的觀測(cè)樣本。其中，信號(hào)偵察設(shè)備獲取三個(gè)周期的樣本，ELINT系統(tǒng)二個(gè)周期的樣本，利用ESM一個(gè)周期的樣本，獲得的觀測(cè)樣本序列如表3所示。

利用灰色關(guān)聯(lián)算法獲得BPAF，如表4所示。

按照相同偵查設(shè)備融合的結(jié)果，如表5所示。

按照不同偵查設(shè)備融合的結(jié)果，如表6所示。可見，本文的方法可以正確的識(shí)別出的信號(hào)b1。

五、結(jié)論

針對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的信號(hào)識(shí)別問題，本文研究了一種利用灰色關(guān)聯(lián)算法獲取BPAF，利用證據(jù)融合模型進(jìn)行識(shí)別的方法。理論分析和仿真結(jié)果表明，該方法可以正確的識(shí)別出信號(hào)的類型。

參考文獻(xiàn)

[1]林象平.雷達(dá)對(duì)抗原理.西安：西北電訊工程學(xué)院出版社，1985.6：171-175.

[2] Dempster AP. Upper and Lower Probabilities Induced by a Multivalued Mapping [J].The Annals of Mathematical Statistics， 1967，38（4）：325-339.

[3] Waltz E， Lilnas J. Multisensor data fusion [M]. Boston： Artech House， 1990.

[4]肖新平，宋中民，李峰.灰色技術(shù)基礎(chǔ)及其應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2005：27-35.

[5]王杰貴，羅景青，尹成友.多傳感器信息融合機(jī)載輻射源識(shí)別[J].信號(hào)處理，2002，18（1），11～14.

[6]郭文艷，韓崇昭.基于灰度關(guān)聯(lián)的多傳感器融合目標(biāo)識(shí)別方法[J].傳感器與微系統(tǒng)，2007，26（9），115-120.

[7]余致富，羅景青.基于灰色關(guān)聯(lián)分析和DS證據(jù)理論的多傳感器雷達(dá)輻射源識(shí)別方法[J].電訊技術(shù)，2004，1，51～56.