[0004] 本发明的目的是针对上述问题，提供一种基于时频谱矩阵局部方差的跳频信号检测方法。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
[0006] 一种基于时频谱矩阵局部方差的跳频信号检测方法，该方法包括以下步骤：
[0007] S1.根据跳频信号模型和定频信号模型确定接收机截获的观测信号是否存在跳频信号或者定频信号，若存在，则执行后续步骤；
[0008] S2.获取观测信号的短时傅里叶变换STFTx(m,n)，并计算时频谱Px(m,n)；
[0009] S3.将时频谱Px(m,n)的不同频率分量在所有时间点的功率进行累加，得到只与频率相关的平均功率谱
[0010] S4.在原时频谱Px(m,n)上减去对应频率的平均功率谱 得到时频对消谱Psub1(m，n)；
[0011] S5.对所得到的时频对消谱Psub1(m，n)进行归一化处理，并计算每个频点时频谱的方差d(m)和局部方差T。
[0012] 在上述的基于时频谱矩阵局部方差的跳频信号检测方法中，步骤S1中，所述的跳频信号模型为公式(1)
[0013]
[0014] 其中，T为总观测时间，0≤t≤T，K为观测时间内的总跳数，TH为跳周期，a(t)为基带复包络，As为跳频信号的幅度，fk和 分别表示第k跳的载波频率和相位，[0015]
[0016] 在上述的基于时频谱矩阵局部方差的跳频信号检测方法中，步骤S1中，所述定频信号模型为公式(2)
[0017]
[0018] 其中，AJ、fJ和 分别表示为定频信号的幅度、载波频率和相位。
[0019] 在上述的基于时频谱矩阵局部方差的跳频信号检测方法中，步骤S1中，通过以下方式确定所述的观测信号：
[0020] 对于给定的连续信号x(t)，其短时傅里叶变换表示为公式(3)：
[0021]
[0022] 其中h(t)是窗函数，h*(t)是它的共轭形式；
[0023] 令仅存在噪声的假设为H0，噪声中存在跳频信号和定频信号的假设为H1，得到接收机截获的观测信号为公式(4)：
[0024]
[0025] 则观测信号的短时傅里叶变换表示为公式(5)：
[0026]
[0027] 在上述的基于时频谱矩阵局部方差的跳频信号检测方法中，在步骤S2中，通过以下方式获取所述的短时傅里叶变换STFTx(m,n)：
[0028] 对观测信号x(t)进行采样，窗长为P，每次滑动一定的长度，计算得到其短时傅里叶变换STFTx(m，n)；
[0029] 通过以下方式计算所述的时频谱Px(m,n)：
[0030] 对观测信号的短时傅里叶变换进行取模值平方计算，即令时频谱为Px(m，n)＝|2
STFTx(m，n)|，其中，频率维度m＝1，2，…，M，M＝P/2，时间维度n＝1，2，…，N。
[0031] 在上述的基于时频谱矩阵局部方差的跳频信号检测方法中，步骤S3中，通过以下公式(6)获得只与频率相关的平均功率谱
[0032]
[0033] 在上述的基于时频谱矩阵局部方差的跳频信号检测方法中，步骤S4中，通过以下公式(7)得到时频对消谱Psub1(m，n)：
[0034]
[0035] 在上述的基于时频谱矩阵局部方差的跳频信号检测方法中，步骤S5中，通过以下公式(8)对所得到的时频对消谱进行归一化处理，以避免噪声方差对信号检测结果产生影响：
[0036]
[0037] 在上述的基于时频谱矩阵局部方差的跳频信号检测方法中，步骤S5中，通过以下公式(9)计算每个频点时频谱的方差d(m)：
[0038]
[0039] 在上述的基于时频谱矩阵局部方差的跳频信号检测方法中，步骤S5中，通过以下公式(10)计算时频谱的局部方差T：
[0040]
[0041] 本发明的优点在于：
[0042] 1、本文提出了一种基于时频谱矩阵局部方差的跳频信号检测方法，将短时傅里叶变换、时频对消方法与方差特点结合起来，具有有效性和实用性等优点。
[0043] 2、提出改进的时频对消算法，减少了定频信号对跳频信号检测结果的影响。
[0044] 3、充分利用噪声、定频信号和跳频信号的对消时频谱局部方差的差异性，使得跳频信号在低信噪比下仍能获得较高的识别率。
