基于ADS-B的辐射源个体识别方法及装置_CN109886116A
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片采用XC7K325T芯片；RF通道电路采用AD9361芯片。
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CN 109886116 A
说 明 书
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基于ADS-B的辐射源个体识别方法及装置
技术领域 [0001] 本发明属于信号处理技术领域，特别涉及一种基于ADS-B的辐射源个体识别方法 及装置。
(10)申请公布号 CN 109886116 A (43)申请公布日 2019.06.14 G01S 7/292(2006 .01)
权利要求书2页 说明书7页 附图6页
CN 10988百度文库116 A
CN 109886116 A
权 利 要 求 书
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1 .一种基于ADS-B的辐射源个体识别方法，其特征在于，包含： A)获取应答机工作状态下周期性广播的ADS-B脉冲信号，该ADS-B脉冲信号包含帧头和 数据部分，其中，帧头含有四个前导脉冲； B) 提取前导脉冲个体特征参数 ，对数据部分进行解码获取个人身份 信息 ，并 将个体特 征和个体身份信息组成特征向量； C)将特征向量划分为用于训练测试神经网络分类器的训练数据集和测试数据集；针对 目标信号，利用训练后的神经网络分类器进行辐射源个体识别。 2 .根据权利要求1所述的基于ADS-B的辐射源个体识别方法，其特征在于，A)中，首先， 通过天线接收ADS-B脉冲信号，对接收到的信号进行滤波、放大和混频处理，获取中频信号； 然后 ，对中频信号进行数字处理获取数字零中频信号 ，该数字处理至 少包含A/D采样、数字 滤波和数字下变频处理。 3 .根据权利要求1所述的基于ADS-B的辐射源个体识别方法，其特征在于，B)中提取前 导脉冲个体特征参数，包含如下内容：首先，针对前导脉冲分别提取各自用于对辐射源发射 信号进行多维完备表征的 个体特征参数 ；然后 ，通过贝赛尔曲 线拟合对个体特征参数进行 拟合降维，提取拟合后的控制点作为用于获取特征向量的个体特征。 4 .根据权利要求1或3所述的基于ADS-B的辐射源个体识别方法，其特征在于，B)中，个 体特征参数至少包含包络、瞬时频率、无意调频、无意调相、AR模型参数和双谱对角切片。 5 .一种基于ADS-B的辐射源个体识别装置，其特征在于，包含用于将采集到的ADS-B信 号进行UDP数据包打包并上传至上位机的 低频段 信号采集处理模块 ，和 用于接收 低频段 信 号采集处理模块反馈数据并对反馈数据进行处理分析的信号数据分析处理模块；所述信号 数据分析处理模块与低频段信号采集处理模块两者相互交互；其中， 低频段 信号采集处理模块包含 ：信号获取子单元 ，用于获取应答机工作状态下 周期性 广播的ADS-B脉冲信号，该ADS-B脉冲信号包含帧头和数据部分，其中，帧头含有四个前导脉 冲； 信号数据分析处理模块包含： 特征提取子单元 ，用于提取前导脉 冲个体特征参数 ，对数 据部分进行解码获取个体身 份信息，并将个体特征和个体身份信息组成特征向量； 目标识别子单元，用于将特征向量划分为用于训练测试神经网络分类器的训练数据集 和测试数据集；针对目标信号，利用训练后的神经网络分类器进行辐射源个体识别。 6 .根据权利要求5所述的基于ADS-B的辐射源个体识别装置，其特征在于，信号获取子 单元包含依次连接的信号接收模块、带通滤波器、低噪放大器及功分器，和分别与功分器连 接的低频段采集处理电路板和通过软件无线电连接的ADS-B解码器，其中，低频段采集处理 电路板用于对接收到的数据进行UDP数据包打包并反馈，ADS-B解码器用于对接收到的数据 进行数据解码并反馈。 7 .根据权利要求5所述的基于ADS-B的辐射源个体识别装置，其特征在于，信号获取子 单元包含用于中频数据存储、转发及对外接口控制的FPGA控制芯片，用于对输入信号进行 衰减、滤波和通道选择的RF前端电路；用于对输入信号进行中频数字化处理的RF通道电路； 用于存放缓存数据的存储器，及用于提供电源的电源电路。 8 .根据权利要求7所述的基于ADS-B的辐射源个体识别装置，其特征在于，RF前端电路
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包含依次串接的衰减器、射频开关一、带通滤波器并联组及射频开关二。 9 .根据权利要求8所述的基于ADS-B的辐射源个体识别装置，其特征在于，带通滤波器
并联组中相邻带通滤波器频段划分设定为不超过一个倍频程。 10 .根据权利要求7所述的基于ADS-B的辐射源个体识别装置，其特征在于，FPGA控制芯
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910052761 .4
(22)申请日 2019 .01 .21
(71)申请人 中国人民解放军战略支援部队信息 工程大学
地址 450000 河南省郑州市高新区科学大 道62号
(72)发明人 陈世文 王功明 黄洁 邢小鹏 秦鑫 吕世鑫 苑军见 胡雪若白
种基于ADS-B的 辐射源个体识别方法及装置 ，该 方法包含：获取应答机工作状态下周期性广播的 ADS-B脉冲信号，该ADS-B脉冲信号包含帧头和数 据部分 ；提取前导脉冲个体特征参数 ，对数据部 分进行解码获取个体身份信息，并将个体特征和 个体身份信息组成特征向量；将特征向量划分为 用于 训练 测试 神经网 络分类器的 训练数 据集 和 测试数据集 ；针对目 标 信号 ，利 用训练 后的 神经 网络分类器进行辐射源个体识别。本发明降低运 算复杂度，有效解决个体识别中个体信息验证困 难 、单纯依赖仿真 信号可 信度不高等问 题 ；借助 FPGA并行计算优势及软件解码灵活性 ，实现对 ADS-B报文快速高效解码 ，对雷达 辐射源个体识 别技术发展具有重要的指导意义。
(74)专利代理机构 郑州大通专利商标代理有限 公司 41111
代理人 周艳巧
(51)Int .Cl . G06K 9/00(2006 .01) G06K 9/62(2006 .01) G06N 3/02(2006 .01)
( 54 )发明 名称 基于ADS-B的辐射源个体识别方法及装置
( 57 )摘要 本发明属于信号处理技术领域，特别涉及一
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基于ADS-B的辐射源个体识别方法及装置
技术领域 [0001] 本发明属于信号处理技术领域，特别涉及一种基于ADS-B的辐射源个体识别方法 及装置。
(10)申请公布号 CN 109886116 A (43)申请公布日 2019.06.14 G01S 7/292(2006 .01)
权利要求书2页 说明书7页 附图6页
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1 .一种基于ADS-B的辐射源个体识别方法，其特征在于，包含： A)获取应答机工作状态下周期性广播的ADS-B脉冲信号，该ADS-B脉冲信号包含帧头和 数据部分，其中，帧头含有四个前导脉冲； B) 提取前导脉冲个体特征参数 ，对数据部分进行解码获取个人身份 信息 ，并 将个体特 征和个体身份信息组成特征向量； C)将特征向量划分为用于训练测试神经网络分类器的训练数据集和测试数据集；针对 目标信号，利用训练后的神经网络分类器进行辐射源个体识别。 2 .根据权利要求1所述的基于ADS-B的辐射源个体识别方法，其特征在于，A)中，首先， 通过天线接收ADS-B脉冲信号，对接收到的信号进行滤波、放大和混频处理，获取中频信号； 然后 ，对中频信号进行数字处理获取数字零中频信号 ，该数字处理至 少包含A/D采样、数字 滤波和数字下变频处理。 3 .根据权利要求1所述的基于ADS-B的辐射源个体识别方法，其特征在于，B)中提取前 导脉冲个体特征参数，包含如下内容：首先，针对前导脉冲分别提取各自用于对辐射源发射 信号进行多维完备表征的 个体特征参数 ；然后 ，通过贝赛尔曲 线拟合对个体特征参数进行 拟合降维，提取拟合后的控制点作为用于获取特征向量的个体特征。 4 .根据权利要求1或3所述的基于ADS-B的辐射源个体识别方法，其特征在于，B)中，个 体特征参数至少包含包络、瞬时频率、无意调频、无意调相、AR模型参数和双谱对角切片。 5 .一种基于ADS-B的辐射源个体识别装置，其特征在于，包含用于将采集到的ADS-B信 号进行UDP数据包打包并上传至上位机的 低频段 信号采集处理模块 ，和 用于接收 低频段 信 号采集处理模块反馈数据并对反馈数据进行处理分析的信号数据分析处理模块；所述信号 数据分析处理模块与低频段信号采集处理模块两者相互交互；其中， 低频段 信号采集处理模块包含 ：信号获取子单元 ，用于获取应答机工作状态下 周期性 广播的ADS-B脉冲信号，该ADS-B脉冲信号包含帧头和数据部分，其中，帧头含有四个前导脉 冲； 信号数据分析处理模块包含： 特征提取子单元 ，用于提取前导脉 冲个体特征参数 ，对数 据部分进行解码获取个体身 份信息，并将个体特征和个体身份信息组成特征向量； 目标识别子单元，用于将特征向量划分为用于训练测试神经网络分类器的训练数据集 和测试数据集；针对目标信号，利用训练后的神经网络分类器进行辐射源个体识别。 6 .根据权利要求5所述的基于ADS-B的辐射源个体识别装置，其特征在于，信号获取子 单元包含依次连接的信号接收模块、带通滤波器、低噪放大器及功分器，和分别与功分器连 接的低频段采集处理电路板和通过软件无线电连接的ADS-B解码器，其中，低频段采集处理 电路板用于对接收到的数据进行UDP数据包打包并反馈，ADS-B解码器用于对接收到的数据 进行数据解码并反馈。 7 .根据权利要求5所述的基于ADS-B的辐射源个体识别装置，其特征在于，信号获取子 单元包含用于中频数据存储、转发及对外接口控制的FPGA控制芯片，用于对输入信号进行 衰减、滤波和通道选择的RF前端电路；用于对输入信号进行中频数字化处理的RF通道电路； 用于存放缓存数据的存储器，及用于提供电源的电源电路。 8 .根据权利要求7所述的基于ADS-B的辐射源个体识别装置，其特征在于，RF前端电路
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CN 109886116 A
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包含依次串接的衰减器、射频开关一、带通滤波器并联组及射频开关二。 9 .根据权利要求8所述的基于ADS-B的辐射源个体识别装置，其特征在于，带通滤波器
并联组中相邻带通滤波器频段划分设定为不超过一个倍频程。 10 .根据权利要求7所述的基于ADS-B的辐射源个体识别装置，其特征在于，FPGA控制芯
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910052761 .4
(22)申请日 2019 .01 .21
(71)申请人 中国人民解放军战略支援部队信息 工程大学
地址 450000 河南省郑州市高新区科学大 道62号
(72)发明人 陈世文 王功明 黄洁 邢小鹏 秦鑫 吕世鑫 苑军见 胡雪若白
种基于ADS-B的 辐射源个体识别方法及装置 ，该 方法包含：获取应答机工作状态下周期性广播的 ADS-B脉冲信号，该ADS-B脉冲信号包含帧头和数 据部分 ；提取前导脉冲个体特征参数 ，对数据部 分进行解码获取个体身份信息，并将个体特征和 个体身份信息组成特征向量；将特征向量划分为 用于 训练 测试 神经网 络分类器的 训练数 据集 和 测试数据集 ；针对目 标 信号 ，利 用训练 后的 神经 网络分类器进行辐射源个体识别。本发明降低运 算复杂度，有效解决个体识别中个体信息验证困 难 、单纯依赖仿真 信号可 信度不高等问 题 ；借助 FPGA并行计算优势及软件解码灵活性 ，实现对 ADS-B报文快速高效解码 ，对雷达 辐射源个体识 别技术发展具有重要的指导意义。
(74)专利代理机构 郑州大通专利商标代理有限 公司 41111
代理人 周艳巧
(51)Int .Cl . G06K 9/00(2006 .01) G06K 9/62(2006 .01) G06N 3/02(2006 .01)
( 54 )发明 名称 基于ADS-B的辐射源个体识别方法及装置
( 57 )摘要 本发明属于信号处理技术领域，特别涉及一