基于网格密度聚类的雷达信号分选算法研究

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雷达信号分选是现代雷达侦察设备必须具备的功能,在电子对抗和反对抗中起着很重要的作用。随着雷达反侦察技术的发展和雷达辐射源信号数量的不断增加,电子侦察设备截获的雷达信号数量巨大而且样式复杂。同时,特殊体制的雷达信号日益增多和不同密度混合交叠的信号环境,使得雷达信号分选的研究任务变得十分艰巨。由于传统的雷达信号分选算法很难适应当今的信号分选要求,因此必须努力研究新型的雷达信号分选方法。  本文首先介绍了一些传统的经典聚类算法,并分析了它们的优缺点及适用范围。通过对比可知网格密度聚类算法的优势,非常适合雷达信号的分选。因此针对固定网格在雷达信号分选过程中,由于网格的划分问题导致算法速度慢和算法聚类精度低的问题,本文设计了基于动态网格密度聚类算法;另外,针对传统的密度网格聚类不能处理多密度雷达信号的问题,本文设计了一种基于动态网格多密度聚类算法。  基于动态网格密度聚类的雷达信号分选算法采用动态网格生成技术,大幅度地减少无效网格生成数目;通过移动网格技术消除对数据输入的依赖性;用改进的双密度阈值提高聚类精度。该算法不需要输入任何参数就能快速对任意形状大小的数据集进行聚类。实验表明,该算法能有效去除噪声,快速准确的对未知雷达信号进行聚类。  基于动态网格多密度聚类根据密度聚类中密度可达思想,构建了网格密度可达的概念;并利用动态网格生成技术生成网格单元,大大提高了分选的效率;通过边界网格提取技术有效解决了边界点的问题,并进一步提高了聚类的精度;无需设定密度阈值,通过广度优先搜索算法寻找网格密度可达的网格单元形成聚类。实验表明,该算法能有效的去除噪声,快速准确的对多密度雷达信号进行聚类。  因此,对于常见的均匀密度雷达信号以及复杂的多密度雷达信号,可以分别采用基于动态网格密度聚类算法和基于动态网格多密度雷达信号分别对信号进行处理,可以有效快速的分选出未知雷达信号。
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