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基于深度学习的雷达复合干扰识别研究
摘要
随着电子战技术的发展,敌方对雷达系统的干扰手段已不再局限于传统的单一干扰
模式,而是日益复杂、灵活的复合干扰。传统的复合干扰识别方法主要依赖人工提取特
征,再选择合适分类器进行识别,其泛化能力弱且识别率不高。尽管深度学习的快速发
展,但大多网络模型的参数量大,占用嵌入式设备资源大,不利于硬件实现。此外,在
干噪比较低的条件下,获取干扰样本的标签是非常困难的。因此,本文开展了基于深度
学习的复合干扰识别研究。具体的工作如下:
首先,对切片转发干扰、间歇采样直接转发干扰、梳状谱干扰、频谱弥散干扰、噪
声卷积干扰和噪声乘积干扰进行了数学建模,分析其时域、频域和时频域特性。通过线
性组合生成15类加性复合干扰,分析其干扰机理,并引入复合干噪比和功率比概念,
以贴合实战中的复杂场景。通过时频变换将干扰信号转换为时频图像,经预处理后作为
卷积神经网络的输入。
其次,深度学习的干扰识别方法因为其网络模型越来越大,需要占用大量硬件资源,
本文提出了一种基于轻量化网络的雷达复合干扰识别模型。该模型在ShuffleNetV2的基
础上进行改进,并结合多标签分类算法将输出结果映射为向量标签。通过仿真实验,说
明了该模型的有效性,实现更高的准确率和运算效率。
最后,针对干噪比较低环境下复合干扰标签获取困难的问题,本文设计了基于深度
子领域自适应的雷达复合干扰模型。首先,引入SimAM注意力机制增强特征提取网络
性能,无需额外增加模型参数,提高模型干扰特征的提取能力;接着,通过对其复合干
扰的相关子域分布,扩展网络的特征表征能力,利用局部最大平均差异调整不同子域的
参数,实现将源域知识向目标域的有效迁移。通过仿真实验,证明了模型对干噪比较低
环境下无标签复合干扰识别的可行性与有效性。
关键词:雷达复合干扰识别;时频变换;轻量化网络;迁移学习;子领域自适应网络
基于深度学习的雷达复合干扰识别研究
Abstract
Withthedevelopmentofelectronicwarfaretechnology,theenemysinterferencemethods
forradarsystemsarenolongerlimitedtothetraditionalsingleinterferencemode,but
increasinglycomplexandflexiblecompoundjamming.Thetraditionalcompoundjamming
identificationmethodmainlyreliesonmanuallyextractingfeaturesandthenselectingan
appropriateclassifierforidentification.Itsgeneralizationabilityisweakandtherecognition
rateisnothigh.Despitetherapiddevelopmentofdeeplearning,mostnetworkmodelshavea
largenumberofparametersandoccupyalargeamountofembeddeddeviceresources,which
isnotconducivetohardwareimplementation.Inaddition,itisverydifficulttoobtainthelabels
ofjammingsamplesunderconditionswithlowjamming-to-noiseratio.Therefore,thispaper
carriesoutresearchoncompoundinterferenceidentificationbasedondeeplearning.The
spec