針對跳頻信號分選存在人工提取參數(shù)特征具有復(fù)雜性的問題,提出了一種基于深度學(xué)習(xí)的識別方法。首先對跳頻信號進(jìn)行短時傅里葉變換,得到二維的時頻矩陣;接著提取信號的輪廓特征,構(gòu)造三維矩陣作等高線圖,并對等高線圖進(jìn)行預(yù)處理;最后把預(yù)處理后的等高線圖輸入到卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行訓(xùn)練、測試,進(jìn)而實現(xiàn)分類識別。仿真結(jié)果表明,在不需要復(fù)雜的人工提取參數(shù)特征的基礎(chǔ)上,在分選率為100%時,所提方法經(jīng)裁剪處理下的信噪比為-15 d B,比支持向量機和傳統(tǒng)KMeans聚類算法都低10 d B。實測數(shù)據(jù)的算法驗證表明,所提方法能夠?qū)⒋蠼`4Pro、hm無人機、司馬航模X8HW以及大疆悟2這四類無人機正確分類。 

【文章來源】：電訊技術(shù). 2020,60(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

硬件采集環(huán)境圖

本實驗對在微波暗室內(nèi)近距離采集的四種較純凈無人機飛控信號，采用Matlab環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，其經(jīng)預(yù)處理后的等高線如圖5所示。為了更直觀地反映所提方法的有效性，在實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上添加高斯白噪聲，噪聲范圍為-20～10 d B;在每個信躁比下，每種無人機飛控信號構(gòu)建100張圖片，其中20張作為測試集，其中網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置如表2所示。實測數(shù)據(jù)下不同算法的仿真性能對比如圖6所示。

為了更直觀地反映所提方法的有效性，在實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上添加高斯白噪聲，噪聲范圍為-20～10 d B;在每個信躁比下，每種無人機飛控信號構(gòu)建100張圖片，其中20張作為測試集，其中網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置如表2所示。實測數(shù)據(jù)下不同算法的仿真性能對比如圖6所示。從圖6可看出，在實測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)下，當(dāng)分類正確率為100%時，本文算法在經(jīng)裁剪處理下的信噪比為-15 d B，比未經(jīng)裁剪的本文算法要低5 d B，比SVM和傳統(tǒng)的K-Means算法約低15 d B，表明基于CNN深度學(xué)習(xí)的跳頻信號分類識別方法的性能要比其他兩種算法性能好，且經(jīng)裁剪處理的本文算法要比未經(jīng)裁剪處理的分選性能要好，由此驗證了算法的有效性。同時，同圖3相比，不同算法的分選仿真性能大體趨勢一致，但圖6的分選性能要稍微差一點，主要是由于圖6是在實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的仿真，實測數(shù)據(jù)里面包含了噪聲。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3353973