一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法与流程

本发明属于电磁兼容，具体涉及一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法。

背景技术：

1、两部脉冲信号发射设备同步工作时，其辐照产生的电磁波在空间叠加，当两部设备独立工作或同步精度不高时，其脉冲起始时刻的时间间隔具有随机性，因此，两个信号在空间合成时，脉冲叠加具有随机性。通过信号仿真计算两个信号的脉冲叠加概率、叠加脉冲占比、叠加脉冲间隔等需要开展大量仿真，计算代价大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法，基于两个脉冲信号的脉冲宽度、重复周期等参数，可以预测两个信号的脉冲叠加概率，同时可以预测叠加脉冲占比、叠加脉冲间隔，从而反映脉冲叠加效果。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法，包括以下步骤：

3、在两个脉冲信号进行空间合成的场景下，基于两个脉冲信号的脉冲重复周期计算合成信号的循环周期；

4、分别计算在合成信号的一个循环周期内两个脉冲信号的脉冲数；

5、对合成信号的一个循环周期内的两个脉冲信号中各脉冲进行按序编号，将两个脉冲信号的脉冲起始时刻对齐，分别计算在合成信号的一个循环周期内两个脉冲信号各脉冲的脉冲起始时刻；

6、计算一个脉冲信号与另一脉冲信号中各相同编号脉冲之间的起始时刻间隔；

7、对合成信号的一个循环周期内中一个脉冲信号与另一脉冲信号中各相同编号脉冲之间的起始时刻间隔进行升序排列得到升序序列，并计算升序序列的间隔；

8、根据升序序列的间隔，得到合成信号在一个循环周期内的信号分布并计算得到脉冲叠加概率。

9、还包括以下步骤：

10、根据脉冲叠加概率计算得到叠加脉冲占比，用于表征叠加脉冲出现的比例。

11、还包括以下步骤：

12、根据叠加脉冲占比计算得到叠加脉冲间隔，用于表征叠加脉冲出现的频率。计算合成信号的循环周期的方法为：

13、tloop＝[t1,t2]

14、其中，两个脉冲信号分别为第一信号和第二信号，t1为第一信号的脉冲重复周期；t2为第二信号的脉冲重复周期；tloop为合成信号的循环周期，其取t1和t2的最小公倍数；

15、计算在合成信号的一个循环周期内两个脉冲信号的脉冲数的方法为：

16、

17、

18、其中，n1为合成信号的一个循环周期内第一信号的脉冲数；n2为合成信号的一个循环周期内第二信号的脉冲数。

19、计算在合成信号的一个循环周期内两个脉冲信号各脉冲的脉冲起始时刻的方法为：

20、ts1(n)＝n·t1 n＝1,2,...,n1

21、ts2(n)＝n·t2 n＝1,2,...,n2

22、其中，n为第一信号和第二信号的脉冲编号；ts1(n)为第一信号第n个脉冲的脉冲起始时刻，对于第一信号n取1至n1；ts2(n)为第二信号第n个脉冲的脉冲起始时刻；对于第二信号n取1至n2。

23、计算一个脉冲信号与另一脉冲信号中各相同编号脉冲之间的起始时刻间隔的方法为：

24、以第一信号的脉冲为参考，计算合成信号的循环周期tloop时间内，第二信号与第一信号脉冲各相同编号脉冲之间的起始时刻间隔表示为：

25、tsm2(n)＝ts2(n)％t1 n＝1,2,...,n2

26、其中，tsm2(n)为第二信号的第n个脉冲与第一信号的第n个脉冲之间的起始时刻间隔。

27、计算升序序列间隔的方法为：

28、

29、其中，δsm2为对第二信号的tsm2(n)进行升序排列后对应的升序序列间隔；

30、且有：

31、δsm＝δsm1＝δsm2

32、其中，δsm1为对第一信号的第n个脉冲与第二信号的第n个脉冲之间的起始时刻间隔tsm1(n)进行升序排列后对应的升序序列间隔；δsm为用于两脉冲信号之间的起始时刻间隔进行升序排列后对应的升序序列间隔。

33、计算脉冲叠加概率的方法为：

34、

35、其中，pcom为第一信号与第二信号存在叠加脉冲的概率；τ1为第一信号的脉冲宽度；τ2为第二信号的脉冲宽度；t为时间，以第一信号的任意脉冲起始时刻为零时刻；p1(t)为第一信号与第二信号的初始脉冲起始时刻间隔在t∈[0,t1)分布的概率密度函数；

36、当第一信号与第二信号的发射设备独立工作时，p1(t)为常数，上式简化为：

37、

38、计算叠加脉冲占比的方法为：

39、

40、

41、

42、其中，pc1为叠加脉冲数在第一信号脉冲数中的占比；pc2为叠加脉冲数在第二信号脉冲数中的占比；ncom为合成信号在tloop时间内的叠加脉冲数量；floor为向下取整函数。

43、计算叠加脉冲间隔的方法为：

44、

45、其中，tcom为合成信号在tloop时间内的叠加脉冲间隔

46、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

47、本发明基于脉冲叠加信号的循环周期，分析两个信号的脉冲起始时刻随机分布时的脉冲叠加效果，遍历不同时间间隔，计算脉冲叠加概率，还能进一步表征脉冲叠加效果，预测叠加脉冲数在原信号中的占比，并预测叠加脉冲的平均时间间隔，解决了空间合成场强分析及信号合成效果分析中脉冲信号叠加效果的预测问题。

技术特征：

1.一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法，其特征在于，还包括以下步骤：

3.根据权利要求权利要求2所述的一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法，其特征在于，还包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法，其特征在于，计算合成信号的循环周期的方法为：

5.根据权利要求4所述的一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法，其特征在于，计算在合成信号的一个循环周期内两个脉冲信号各脉冲的脉冲起始时刻的方法为：

6.根据权利要求5所述的一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法，其特征在于，计算一个脉冲信号与另一脉冲信号中各相同编号脉冲之间的起始时刻间隔的方法为：

7.根据权利要求6所述的一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法，其特征在于，计算升序序列间隔的方法为：

8.根据权利要求7所述的一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法，其特征在于，计算脉冲叠加概率的方法为：

9.根据权利要求8所述的一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法，其特征在于，计算叠加脉冲占比的方法为：

10.根据权利要求9所述的一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法，其特征在于，计算叠加脉冲间隔的方法为：

技术总结本发明公开了一种面向复合电磁环境的脉冲信号叠加效果预测方法，包括以下步骤：在两个脉冲信号进行空间合成的场景下，基于两个脉冲信号的脉冲重复周期计算合成信号的循环周期；分别计算在合成信号的一个循环周期内两个脉冲信号的脉冲数；对合成信号的一个循环周期内的两个脉冲信号中各脉冲进行按序编号，将两个脉冲信号的脉冲起始时刻对齐，分别计算在合成信号的一个循环周期内两个脉冲信号各脉冲的脉冲起始时刻；计算一个脉冲信号与另一脉冲信号中各相同编号脉冲之间的起始时刻间隔；对合成信号的一个循环周期内中一个脉冲信号与另一脉冲信号中各相同编号脉冲之间的起始时刻间隔进行升序排列得到升序序列，并计算升序序列的间隔；根据升序序列的间隔，得到合成信号在一个循环周期内的信号分布并计算得到脉冲叠加概率。本发明基于两个脉冲信号的脉冲宽度、重复周期等参数，可以预测两个信号的脉冲叠加概率，同时可以预测叠加脉冲占比、叠加脉冲间隔，从而反映脉冲叠加效果。技术研发人员：王之立,陶理,李仁杰,程通,陈亮受保护的技术使用者：中国舰船研究设计中心技术研发日：技术公布日：2024/8/16