一种基于zernike矩双谱的雷达信号特征提取新算法

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1、2012年12月舰船电子对抗Dec．2O12第35卷第6期SHIPB0ARDELECTRONICC0UNTERMEASUREVo1．35No．6一种基于Zernike矩双谱的雷达信号特征提取新算法张立东，吕涛，王东风，王世强(1．空军装备研究院，北京1000852．解放军93986部队，和田848000)摘要：雷达信号的相位可反映其脉内调制特征，而双谱在提取雷达信号特征时可以完整地保留相位信息。针对现有双谱特征提取方法存在平凡双谱、交叉项、特征维数过高等问题，提出一种基于双谱二次特征的雷达信号脉内特征提取算法。首先，将双谱转化为灰度图像，以灰度值表示双谱幅度；然后，利用

2、图像处理技术提取双谱二次特征，提取出能够反映复杂雷达信号脉内特征的不同阶Zernike正交矩特征集；最后，将Zernike矩特征集与广泛应用于特征提取的Hu一不变矩特征集进行实验对比，结果表明，本文提出的算法具有更好的分类识别性能。关键词：高阶谱分析；双谱；雷达信号；特征提取；Zernike矩；支持向量机中图分类号：TN957．51文献标识码：A文章编号：CN32—1413(2012)06—0043—05ANewRadarSignalFeatureExtractionAlgorithmBasedonZernikeMomentBi—spectrumZHANGLi—dong

3、，LVTao，WANGJian—tao，WANGShi—qiang(1．AirForceEquipmentAcademy，Beijing100085，China；2．Unit93986ofPLA，Hetian848000，China)Abstract：Thephaseofradarsignalcanreflecttheintra—pulsemodulationfeature．Thephaseinfor—mationcanberetainedcompletelywhileextractingtheradarsignalfeaturesbymeansofbi—-spec—t

4、rum．Aimingattheproblemsofthecurrentbi—spectrumfeatureextractionmethodssuchasordi—narybi—spectrum，cross—itemsandredundancyfeaturedimensions，thispaperputsforwardanewextractionmethodofradarsignalintra—pulsefeaturebasedonbi—spectrumsecondaryfeature．First—ly，thebi—spectrumisconvertedtograyima

5、geandtheamplitudeofbi—spectrumisdenotedbygrayvalue；secondly，thebi—spectrumsecondaryfeatureisextractedbymeansofimageprocessingtech—nique，inordertoextracttheZernikeorthogonalmomentfeaturesetofdifferentorderstoreflectthecomplicatedradarsignalintra—pulsefeatures；finally，theZernikemomentfeatu

6、resetiscom—paredwithHu—invariantmomentfeaturesetwhichiswidelyusedforfeatureextraction．andthere—sultshowsthatthealgorithmpresentedinthispaperhasbetterperformanceofradarsignalclassi—ficationandrecognition．Keywords：higherorderspectrumanalysis；bi—spectrum；radarsignal；featureextraction；Zernik

7、emoment；supportvectormachine对非高斯信号的影响，而且能抑制非高斯有色噪声0影响，保留信号的幅度和相位信息，因此在辐射源信目前，复杂体制雷达信号通过脉宽、载频、重复号的分选识别等方面受到广泛关注_1]。三阶谱即周期等5种常规参数很难进行分选、识别，要想做到双谱因其在提取信号特征时具有时移不变性、尺度精确分选、识别，必须对其脉内特征进行分析、提取，不变性、相位保持性及时间无关性等诸多优良特性，而雷达信号的相位可反映其脉内调制信息。高阶统因此在信号特征提取方面具有独特的优势E5-8]。目计量即高阶谱分析方法可以自动抑