基于半監(jiān)督聯(lián)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制識別算法
發(fā)布時(shí)間:2021-04-08 07:36
針對基于有監(jiān)督學(xué)習(xí)通信信號分類算法需要大量有標(biāo)簽訓(xùn)練樣本,而在實(shí)際場合大多無法滿足數(shù)量要求的問題,提出利用數(shù)據(jù)驅(qū)動模型的半監(jiān)督學(xué)習(xí)方法,通過對比預(yù)測編碼無監(jiān)督算法預(yù)訓(xùn)練和有監(jiān)督學(xué)習(xí)相結(jié)合,利用LSTM (long short term memory)和ResNet (residual network)聯(lián)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)小樣本自動提取特征,提高小樣本條件下信號識別準(zhǔn)確率。在真實(shí)通信調(diào)制信號集上實(shí)驗(yàn)表明,半監(jiān)督聯(lián)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較以往方法,識別準(zhǔn)確率提升3%~20%,小樣本條件下性能提高60%,同時(shí)在低信噪比條件下識別能力突出,0 dB時(shí)對11種調(diào)制信號平均識別正確率達(dá)到92%,具有明顯優(yōu)勢。
【文章來源】:信號處理. 2020,36(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
圖5?LSTM-ResNet神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖??Fig.?5?Schematic?diagram?of?LSTM-ResNet?neural??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與時(shí)頻圖紋理信息的信號調(diào)制方式分類方法[J]. 白芃遠(yuǎn),許華,孫莉. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和稀疏濾波的調(diào)制識別方法[J]. 吳灝,周亮,李亞星,郭宇,孟進(jìn). 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2019(09)
[3]基于高階累積量和小波變換的調(diào)制識別算法[J]. 譚曉衡,褚國星,張雪靜,楊揚(yáng). 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(01)
[4]聯(lián)合時(shí)域和時(shí)頻域特征的數(shù)字調(diào)制信號自動分類[J]. 代翱,張海劍,孫洪. 信號處理. 2016(11)
[5]基于高階累積量和循環(huán)譜的信號調(diào)制方式混合識別算法[J]. 趙雄文,郭春霞,李景春. 電子與信息學(xué)報(bào). 2016(03)
博士論文
[1]數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別技術(shù)研究[D]. 徐毅瓊.解放軍信息工程大學(xué) 2011
本文編號:3125140
【文章來源】:信號處理. 2020,36(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
圖5?LSTM-ResNet神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖??Fig.?5?Schematic?diagram?of?LSTM-ResNet?neural??
10?0.00?0.01?0.01?0.01?0.00?0.00?〇.〇〇?o.ooBRHq.oo??WBFM?-0?00?0?24?0?00?0?00?0?00?0?00?0?00?0?00?°-00?0?00??預(yù)測類型??圖7信噪比為-2?dB預(yù)測混淆矩陣??Fig.?7?Confusion?matrix?for?joint?Neural?Network?at?-2?dB?SNR??0.0??10?20?50?100?200??每類信號帶標(biāo)簽樣本數(shù)量??500?1000??圖6半監(jiān)督學(xué)習(xí)CPC算法-2?dB、0?dB、10?dB??練下4#本輿別準(zhǔn)確率??Fig.?6?Recognition?accuracy?comparison?of?semi-supervised??learning?with?CPC?at?-2?dB、0?dB、10?dB?SNR??減少,當(dāng)本文方法識別率達(dá)到有、監(jiān)督學(xué)習(xí)識別率??時(shí)/太鐘'_?—wli:耗時(shí)約8.?mil*。??實(shí)驗(yàn)3考察文中箅法對數(shù)據(jù)集中包含的11??種模擬和數(shù)學(xué)調(diào)制樣式在特途信噪比條件下的類??間識別概篆,由??7?圖9可以看出本文算法具備??一定的抗曝聲ffe力.,#-2?dB能夠達(dá)到90_%識:別準(zhǔn)??確率t,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),8PSK、QPSK、WBFM、AM-DSB?信??號易出現(xiàn)混淆,分析可能因?yàn)椋桑褦?shù)據(jù)轉(zhuǎn).為瞬時(shí)參數(shù)??后,ISM?_絡(luò)特征_取更傾向表達(dá)幅凰相??位、頻率的數(shù)值規(guī)律,對調(diào)制階數(shù)相近的信號容易??出現(xiàn)誤識別,在QAM16和PAM4也體現(xiàn)這種情況,??反而QAM16和QAM64這類調(diào)制階數(shù)相差較大的??
^〇.〇〇?〇.〇〇〇.〇〇〇.〇〇??〇.〇〇〇.〇〇〇.〇1?0.00?0.00?0.00?0.11^^0.00?0.00?0.00??0.00?0.00?0.03?0.00?0.00?0.00?0.00?0.05?0.00?0.00??0.10?0.00?0.01?0.04?0.00?0.00?0.00?0.00?0.00^^0.00??0.00?0.24?0.00?0.00?0.00?0.00?0.00?0.00?0.00?o.ool??w雜y??■0.4??-0.2??圖8信噪比為OdB預(yù)測混淆矩陣??Fig.?8?Confusion?matrix?for?joint?Neural?Network?at?0?dB?SNR??LSTM-ResNet?混淆矩陣(SNR=10)??o.ooB-??o.oo?o.oon??o.oo?o.oo?o.oon??〇.〇〇〇.〇〇〇.〇0?c??〇.〇〇〇.〇〇〇.〇0?c??0.00?0.00?0.00?0.00?0.00?0.00??0.00?0.00?0.00?0.00?0.00?c??0.00?0.00?0.00?0.00?0.00?0.00?0.00?0.001??0.06?0.00?0.01?0.01?0.00?0.00?0.00?0.00?c??f?GFSK-??PAM4-??QAM16-??QAM64-??QPSK-??WBFM??.0.00?0.10?0.00?0.00?0.00?0.00?0.00?0.00?0.00?0.00??4費(fèi)滿《雜y??預(yù)測類型??圖9信噪比為10?dB預(yù)測混淆矩陣??ig.?9?Confusion?mat
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與時(shí)頻圖紋理信息的信號調(diào)制方式分類方法[J]. 白芃遠(yuǎn),許華,孫莉. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和稀疏濾波的調(diào)制識別方法[J]. 吳灝,周亮,李亞星,郭宇,孟進(jìn). 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2019(09)
[3]基于高階累積量和小波變換的調(diào)制識別算法[J]. 譚曉衡,褚國星,張雪靜,楊揚(yáng). 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(01)
[4]聯(lián)合時(shí)域和時(shí)頻域特征的數(shù)字調(diào)制信號自動分類[J]. 代翱,張海劍,孫洪. 信號處理. 2016(11)
[5]基于高階累積量和循環(huán)譜的信號調(diào)制方式混合識別算法[J]. 趙雄文,郭春霞,李景春. 電子與信息學(xué)報(bào). 2016(03)
博士論文
[1]數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別技術(shù)研究[D]. 徐毅瓊.解放軍信息工程大學(xué) 2011
本文編號:3125140
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