一种全脉冲的像素化特征表述方法、介质及装置与流程

1.本发明涉及雷达信号处理技术领域，具体而言，涉及一种全脉冲的像素化特征表述方法、介质及装置。


背景技术：

2.全脉冲就是描述了一组脉冲序列及其相邻关系的数据的集合，一般全脉冲的表述有到达时刻(toa)，载频(rf)，脉宽(pw)，重复间隔(pri)，幅度(pa)，到达角(doa)六维。电子战接收机必须能够从雷达所辐射的脉冲中获取所有信息：环境全是基础因素，全脉冲是对电磁信号的全景反映，作为电子对抗侦察接触的第一个对象，全脉冲完整反映了电磁环境的全景。时间全是另外一个重要因素，接收机通过连续捕获，获取了一个长的时间序列，能够记忆相当长一段时间的外部环境。由于时间相对较长，可以避免零星的片段对信号环境的阉割，保留时序上的完整性。信息全是核心原因，全脉冲数据包括了特定的电磁环境下所有雷达辐射的所有脉冲在一段时间的全部信息，构成了信号处理的基石。
3.全脉冲的数据进行分析计算，实现了对电磁信号环境的宏观综合和微观分析是远远不够的，需要我们做更深入的挖掘，深度挖掘的目的是通过分析全脉冲蕴含的其他信息，挖掘各种信息之间的关系，为接收机智能化决策提供依据，全脉冲数据的内部的有用信息来自于各个变量及相互之间的关联构成的高维组合空间，需要用特定的方法进行挖掘，从目前的发展来看，深度挖掘包括以下几个方向的工作：特定参数的提取、剩余脉冲的处理、自动控制的处理、知识提取及关联分析等。
4.全脉冲pdw序列的到达时刻是非等时间间距的，因此获取到的各个维度参数随时间的变化情况仅仅只能通过toa维度信息进行表征，很多时候，需要知道全脉冲pdw序列的其他维度信息(rf、pri、pw等)随时间变换的起伏情况(如识别搜索/跟踪模式)，仅利用单一的toa维度信息来表征其他维度随时间的变换情况不直观明了，对识别算法而言，期望获取更大可能的明显特征。因此需要将全脉冲pdw序列中到达时刻toa维度信息与其他维度信息(rf、pri、pw等)进行融合，使无时间特征信息的一维序列转换成等间隔时间的采样序列，使其他维度信息的自身序列带有toa维度信息，来解决全脉冲pdw序列各特征参数随时间变化的诸如起伏、抖动特征表示不明朗的问题。


技术实现要素：

5.本发明旨在提供一种全脉冲的像素化特征表述方法、介质及装置，以解决全脉冲pdw序列各特征参数随时间变化的诸如起伏、抖动特征表示不明朗的问题。
6.本发明提供的一种全脉冲的像素化特征表述方法，包括：
7.通过将全脉冲pdw序列融入时间维度信息实现全脉冲的等时间间隔采样，来实现全脉冲的像素化特征表述。
8.进一步的，所述全脉冲的像素化特征表述方法，包括如下步骤：
9.s1，针对全脉冲pdw序列选择合适的时间分辨率；
10.s2，将时域以所述时间分辨率进行分割，形成m个时域采样点；
11.s3，针对每个时域采样点，对第i个时域采样点，1《i《m，判断i-1到i+1时域范围内是否存在原始pdw序列，根据判断结果进行时域采样点的特征参数填充。
12.进一步的，所述时间分辨率是指时间采样间隔。
13.进一步的，根据判断结果进行时域采样点的特征参数填充的方法包括：
14.若存在原始pdw序列，则该第i个时域采样点的各项特征参数填充为最邻近的全脉冲pdw序列的特征参数；
15.若不存在原始pdw序列，则该第i个时域采样点的各项特征参数填充为0。
16.本发明还提供一种计算机终端存储介质，存储有计算机终端可执行指令，所述计算机终端可执行指令用于执行上述的全脉冲的像素化特征表述方法。
17.本发明还提供一种计算装置，包括：
18.至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的全脉冲的像素化特征表述方法。
19.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
20.本发明针对全脉冲pdw序列各特征参数随时间变化的诸如起伏、抖动特征表示不明朗的问题，提出了一种全脉冲的像素化特征表述方法，即“全脉冲像素化”，该方法利用将全脉冲pdw序列融入时间维度信息实现全脉冲的等时间间距采样，经过像素化后的全脉冲pdw序列自身带有时间信息，而不再依赖到达时刻toa的表征，且像素化pdw脉冲序列能够更明朗、直截地表征pdw脉冲描述字包络的起伏、抖动特征。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
22.图1为本发明实施例中全脉冲的像素化特征表述方法的流程框图。
23.图2a为本发明实施例中从pa序列映射到等时间间隔采样点的示意图。
24.图2b为本发明实施例中从rf序列映射到等时间间隔采样点的示意图。
25.图3a为经过该全脉冲的像素化特征表述方法后输入前pa序列示意图。
26.图3b为经过该全脉冲的像素化特征表述方法后输出后pa序列示意图。
27.图3c为经过该全脉冲的像素化特征表述方法后输入前rf序列示意图。
28.图3d为经过该全脉冲的像素化特征表述方法后输出后rf序列示意图。
29.图4为全脉冲的像素化特征表述方法的应用示例中基于神经网络的分类器模式识别结果展示图。
具体实施方式
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例
33.如图1所示，本实施例提出一种全脉冲的像素化特征表述方法，包括：通过将全脉冲pdw序列融入时间维度信息实现全脉冲的等时间间隔采样，来实现全脉冲的像素化特征表述。具体包括如下步骤：
34.s1，针对全脉冲pdw序列选择合适的时间分辨率；所述时间分辨率是指时间采样间隔；像素指的是等时间间隔，即类似于中频信号，每隔固定的一个时间，将得到一个pdw序列的采样点，因此其变换后的pdw序列是关于时间的等间隔采样，pdw序列中相邻两个值在时间上的间隔是固定的。
35.s2，将时域以所述时间分辨率进行分割，形成m个时域采样点，如图2a、2b所示；
36.s3，针对每个时域采样点，对第i个时域采样点，1《i《m，判断i-1到i+1时域范围内是否存在原始pdw序列，根据判断结果进行时域采样点的特征参数填充，如图3a、3b、3c、3d所示：
37.若存在原始pdw序列，则该第i个时域采样点的各项特征参数填充为最邻近的全脉冲pdw序列的特征参数；
38.若不存在原始pdw序列，则该第i个时域采样点的各项特征参数填充为0。
39.上述全脉冲的像素化特征表述方法得到的像素化pdw序列在数据构成和物理意义上与原始pdw序列差别不大，不同点是，不同于原始pdw序列中时间维度信息仅以到达时刻表示，像素化pdw序列舍弃了到达时刻，在序列之间加入了时间信息，更能表现各个维度的特征参数随时间的变化起伏情况。
40.对于一些分类器而言，输入分类器的特征向量需要足够地表现不同类之间的差异性，才能达到良好的分类效果，像素化pdw序列也就是出于这一目的，某些时候，需要掌握参数包络随着时间的起伏、抖动等信息，而在传统的pdw序列特征维度上，仅存在到达时刻toa这一时间维度信息，在面对神经网络分类器这种存在卷积核、视野域的分类器时，仅依靠单一的toa维度信息获取到的包络起伏、抖动特征并不明显，而像素化pdw序列自身带有时间信息，在面对神经网络这种存在卷积核、视野域的分类器时，能够更好地表征其特征的起伏变化情况。
41.应用示例：
42.以对全脉冲pdw序列实现模式识别案例为例加以说明，现有长段全脉冲pdw序列，包含多个维度(rf、pri、pw、pa、toa)。该长段全脉冲pdw序列中是多种状态模式相交替的，例如模式1-》模式2-》模式3-》模式2-》模式1...，且每种模式的持续周期是固定的。
43.(1)对该长段全脉冲pdw序列选择合适的时间分辨率以图1所示的步骤实现像素化。
44.(2)将(1)中得到的像素化pdw脉冲进行分割，分割间隔为每种模式的固定持续时
间(例如模式1、2、3的最小的持续周期一般为100ms则选取100ms)，随后将得到若干像素化pdw片段序列。
45.(3)将全部的像素化pdw片段序列输入进分类器(分类器可以是多种不同类型的)并得到模式识别的结果。
46.(4)将(3)中模式识别的结果映射到原始pdw序列中，即实现了全脉冲的模式识别。
47.图4为采用像素化pdw序列并输入进神经网络分类器进行训练，测试，最终分类器的识别精度可以看出，基于像素化pdw序列，能够达到一定的模式识别的效果。
48.此外，在一些实施例中，提出一种计算机终端存储介质，存储有计算机终端可执行指令，所述计算机终端可执行指令用于执行如前文实施例所述的全脉冲的像素化特征表述方法。计算机存储介质的示例包括磁性存储介质(例如，软盘、硬盘等)、光学记录介质(例如，cd-rom、dvd等)或存储器，如存储卡、rom或ram等。计算机存储介质也可以分布在网络连接的计算机系统上，例如是应用程序的商店。
49.此外，在一些实施例中，提出一种计算装置，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前文实施例所述的全脉冲的像素化特征表述方法。计算装置的示例包括pc机、平板电脑、智能手机或pda等。
50.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种全脉冲的像素化特征表述方法，其特征在于，包括：通过将全脉冲pdw序列融入时间维度信息实现全脉冲的等时间间隔采样，来实现全脉冲的像素化特征表述。2.根据权利要求1所述的全脉冲的像素化特征表述方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，针对全脉冲pdw序列选择合适的时间分辨率；s2，将时域以所述时间分辨率进行分割，形成m个时域采样点；s3，针对每个时域采样点，对第i个时域采样点，1<i<m，判断i-1到i+1时域范围内是否存在原始pdw序列，根据判断结果进行时域采样点的特征参数填充。3.根据权利要求2所述的全脉冲的像素化特征表述方法，其特征在于，所述时间分辨率是指时间采样间隔。4.根据权利要求2所述的全脉冲的像素化特征表述方法，其特征在于，根据判断结果进行时域采样点的特征参数填充的方法包括：若存在原始pdw序列，则该第i个时域采样点的各项特征参数填充为最邻近的全脉冲pdw序列的特征参数；若不存在原始pdw序列，则该第i个时域采样点的各项特征参数填充为0。5.一种计算机终端存储介质，存储有计算机终端可执行指令，其特征在于，所述计算机终端可执行指令用于执行如权利要求1-4中任一权利要求所述的全脉冲的像素化特征表述方法。6.一种计算装置，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-4中任一权利要求所述的全脉冲的像素化特征表述方法。

技术总结
本发明提供一种全脉冲的像素化特征表述方法，包括：通过将全脉冲PDW序列融入时间维度信息实现全脉冲的等时间间隔采样，来实现全脉冲的像素化特征表述。本发明针对全脉冲PDW序列各特征参数随时间变化的诸如起伏、抖动特征表示不明朗的问题，提出了一种全脉冲的像素化特征表述方法，即“全脉冲像素化”，该方法利用将全脉冲PDW序列融入时间维度信息实现全脉冲的等时间间距采样，经过像素化后的全脉冲PDW序列自身带有时间信息，而不再依赖到达时刻TOA的表征，且像素化PDW脉冲序列能够更明朗、直截地表征PDW脉冲描述字包络的起伏、抖动特征。征。征。


技术研发人员：袁泽霖 史小伟 赵耀东 曾令华 牟皓 高由兵 刘东升 刘轩宇
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第二十九研究所
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/8/21