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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明公开了一种基于时域能量阈值筛选的无人机时频图谱数据库构建方法，实现的步骤为：采集无人机信号；生成时频矩阵；构造初始无人机时频图谱数据库；计算每个时频矩阵的能量阈值；对每个时频矩阵进行二值化操作；计算每个时频矩阵的有用信号时间占比；筛选初始无人机时频图谱数据库。本发明解决了特定无人机数据集的适用范围较窄，以及未经处理的无人机数据库包含的信息量少、存在冗余的问题。本发明构建的数据库可以直接用于无人机识别任务中，减少了构建特定数据集所需的人力和物力，时频图谱数据库中样本所包含的信息量高、冗余少，数据库质量高。

主权项：1.一种基于时域能量阈值筛选的无人机时频图谱数据库构建方法，其特征在于，构建用于无人机型号识别的无人机时频图谱数据库，并对数据库中的样本按照时域能量阈值进行筛选，该数据库构建方法的步骤包括如下：步骤1，采集无人机信号：采集至少20种类型的无人机，每种类型至少有一架无人机，每架无人机在每种信道下采集长度为K的一段长采样序列，K≥3×1010；步骤2，生成时频矩阵：对每段长采样序列以L为间隔进行均匀分割，得到每段长采样序列分割后的x个短采样序列，L＝131072个元素，x≥228881个；对每个短采样序列进行STFT变换，得到每个短采样序列对应的时频矩阵；步骤3，构造初始无人机时频图谱数据库：步骤3.1，将时频矩阵对应无人机的种类标签标记为V、所在的信道标签标记为C，将时频矩阵在每种无人机的每个信道的个数标签标记为O，按照V_C_O的格式为每个时频矩阵命名；步骤3.2，根据所属无人机的种类，将同种类型无人机的时频矩阵存入相同的文件夹下，每个文件夹的名称用文件夹中存储的时频矩阵所属的无人机类型对应的标签来命名，将文件夹中每个时频矩阵的地址与无人机的种类标签，存入原始无人机时频图谱数据库中，完成初始无人机时频图谱数据库的构建；步骤4，按照下式，计算每个时频矩阵的能量阈值： 其中，τp表示第p个时频矩阵的能量阈值，M表示STFT变换中时域的维度，该维度对应时频矩阵的行数，N表示STFT变换中频域的维度，该维度对应时频矩阵的列数，Σ表示求和操作，Ypg,h表示第p个时频矩阵中第g行、第h列的元素；步骤5，对每个时频矩阵进行二值化操作；步骤6，计算每个时频矩阵的有用信号时间占比：步骤6.1，计算每个时频图谱中无人机信号的带宽：步骤6.2，按照下式，计算每个时频矩阵的有用信号时间占比： 其中，Rep表示第p个时频矩阵的有用信号时间占比，Fs表示USRPX310的射频前端将模拟信号转换为数字信号的速率，fep表示第p个时频矩阵中信号终止列的列序号，fbp表示第p个时频矩阵中信号起始列的列序号，Ψpg′,h′表示第p个时频矩阵中第g行、第h列的元素，经过二值化操作后得到的时频矩阵在第g′行、第h′列的元素，Bp表示第p个时频矩阵对应的无人机的信号带宽；步骤7，筛选初始无人机时频图谱数据库：步骤7.1，在[0.2,0.4]的范围内，按照样本量的大小和数据库的质量确定阈值λ；步骤7.2，剔除初始无人机时频图谱数据库中时频矩阵的有用信号时间占比小于阈值λ的时频矩阵，得到无人机时频图谱数据库。

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百度查询： 西安电子科技大学 基于时域能量阈值筛选的无人机时频图谱数据库构建方法