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关于目标编群的通信网络识别的分析

2010-09-06中国医科大学附属盛京医院医务部

河南科技 2010年8期
关键词:链表列表电台

中国医科大学附属盛京医院医务部 高 兴

关于目标编群的通信网络识别的分析

中国医科大学附属盛京医院医务部 高 兴

目标编群策略是一种前向推理过程,其基本思想是根据一级融合输入的诸目标信息,按照一定的知识采用自底向上逐层分解的方式对描述目标的信息进行抽象和划分,形成关系级别上的体系单元假设,以便帮助确定态势元素之间的相互关系,并据此解释感兴趣的所有元素的特性。

目标编群 通信网络 识别

目标编群过程是一个逐步求精的推理过程,问题求解的主要难度在于群的递增建立和群结构的动态维护。通信网络是一个由相互依存、相互制约的许多要素所组成的有机整体,用以完成规定的功能。通信网结构识别的过程是:通信链路→通信专向→通信网络,可以将识别过程看成由低级到高级的群的递增建立的过程,而将更新过程看成群结构的动态维护。

目标编群按照一定的知识或规则对描述目标的信息进行抽象和划分,因此,首先了解一下通信网络的识别规则。对于通信网络,其分布关键特征是信号方位或目标位置,活动关键特征是信号出现时间和信号消失时间。通信链路识别的前提是通信链路由2个辐射源的一收一发的动作构成,反映在通信记录上是在不同位置上存在时间错开的记录,记录之间构成通信链路。通信链路识别是通信网络识别的基础。通信网络由2部电台构成,并且2部电台之间存在通信链路。通信网络识别过程中首先识别的是通信专向,当发现其他通信专向时,对专向内的电台的位置进行处理,存在相同位置的通信专向可能存在通信网络。

一、通信网络识别规则

1. 算法的需求分析

该网络识别算法的输入为经过一级融合分类归并处理所形成的目标数据列表,包含电台的位置、活动时间等信息。对于短波电台,由于通信距离可达几百千米,因此只需要目标电台粗略的位置信息;而对于超短波电台,通信距离一般为三、四十千米,则需要目标电台较精确的位置信息。在一级融合中,应对目标信息按电台的位置参数分类,若记录间的位置参数在容差范围内,则视为同一组。对组内成员的位置参数求平均值,并回填到每个成员记录的位置属性字段,为后续的网络识别算法做准备。

2. 群结构的动态维护

群结构的动态维护包括发现新通信目标、通信目标消失等事件。表示这些事件即要在遍历编群所形成的邻接链表的过程中,采用一些规则对邻接链表进行一定的操作。算法分别描述如下。

(1)发现新目标

如果从一级融合上报的目标数据列表中出现了历史数据列表中未出现的通联记录,则判定发现新目标:

Step 1:调用算法1,划分专向类,生成新的专向邻接链表S′。

Step 2:将S′合并到S:若该专向在S中已存在,则将S′中相应的链表并入到S中所对应的专向链表中,并更新专向的出现时间和消失时间;若该专向在S中不存在,则产生一个新的专向类,表头结点指向S′中相应的链表。

Step 3:遍历网络邻接链表N,寻找与新检测到的专向类型相似的网络类;如果找到,则将此专向并入相应的网络类,并更新通信网络的组成、电台的连通数、网种、起始时间等信息。否则,由新目标产生一个新的网络类。

(2)目标消失

若历史数据列表中构成某个专向的通联记录在若干个融合时间周期内均未出现,则判定该专向消失

Step 1:遍历专向邻接链表S,找到消失专向的链表,删除该链表。

Step 2:遍历网络邻接链表N,找到消失专向在链表中对应的元素,删除该元素,更新通信网络的组成、电台的连通数等信息。

Step 3:如果该目标所处的网络类只有该目标结点,则删除该网络类结点。

二、目标编群的通信网络识别算法

以短波通信为例,说明通信网络的识别过程。设一级融合输入的目标数据列表如表1所示。首先对表1调用算法1,划分专向类,生成专向的邻接链表,对应的专向表如表2所示;然后对表2调用算法2,划分网络类,生成网络的邻接链表,对应的网络表如表3所示,其中,在网络组成中,第1部电台为主台,其余为属台。

表1 目标数据列表T

三、仿真实验

表2 转向表S

表3 网络表N

四、结 语

本文将目标编群理论应用于通信网络结构识别中,逐层递增生成通信网络的群结构,并对群结构进行动态维护,仿真证明这是目标编群理论在电磁态势估计领域的一个较为成功的应用。由于定频通信信号与跳频通信信号的区别在于频域特征,其关键特征是信号频率或跳频频率集,因此识别定频网络的算法同样适用于跳频网络。

[1]王海清.战术通信网络的识别方法[J].无线电通信技术, 2004,30(3): 47-49

[2]李伟生.信息融合系统中态势估计技术研究[D].西安:电子科技大学, 2004

[3]Abraham Silberschatz,Henry F. Korth, S. sudarshan.数据库系统概念[M].杨冬青,唐式渭,译.北京:机械工业出版社, 2002

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