發(fā)布時間：2021-01-22 16:06

　　合成孔徑雷達（SAR）在軍事偵察領(lǐng)域的應(yīng)用日益頻繁,尋找高效實用的對合成孔徑雷達的干擾方法是電子對抗領(lǐng)域研究的重點。為了對多種干擾樣式及干擾樣式在不同情況下所發(fā)揮的干擾效果進行科學(xué)定量的評估,構(gòu)建基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)方法,編制高效準(zhǔn)確的SAR圖像訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備了對SAR圖像的目標(biāo)識別能力進而用于干擾效果評估工作,可以獲得接近人工判別的評估效率。提出了一種針對欺騙和壓制的干擾效果評價公式,為不同干擾樣式間的定量評估提供了可行辦法。仿真驗證結(jié)果表明,此結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備較好的SAR圖像目標(biāo)識別能力,提出的干擾效果評價公式可以高效快速地完成干擾效果的定量評價工作。 

【文章來源】：艦船電子對抗. 2020,43(04)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

主觀評價流程圖

使用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基于Faster-RCNN[9]結(jié)構(gòu),Faster-RCNN在Fast-RCNN的基礎(chǔ)上通過將特征提取和區(qū)域建議尋找(Region Proposal)進行整合而進一步提高了目標(biāo)檢測的速度。其是目前在圖像識別領(lǐng)域幾個最出色的算法之一,且圖像的識別速度能夠達到5～17幀,是一種接近實時的目標(biāo)檢測和識別算法。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2左半部分所示。在ILSVRC和COCO比賽中,多個比賽第一名算法的結(jié)構(gòu)都基于Faster-RNN設(shè)計,說明了Faster-RCNN在圖像處理上的巨大優(yōu)勢。由于計算資源有限并且進行方法可行性驗證,在進行SAR圖像特征提取時使用了較為簡單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和組成如圖2右側(cè)所示,如果對計算量或者識別時間不敏感,可以使用resnet101等更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)形式進行特征提取。良好的訓(xùn)練是使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備良好識別能力的保證,前期的數(shù)據(jù)集標(biāo)注工作更是建立良好數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)。通過對網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練,使網(wǎng)絡(luò)具備在SAR圖像中識別船只或其它物體的能力。使用的數(shù)據(jù)集是包括了干凈背景和復(fù)雜場景中的船只SAR圖像切片。部分訓(xùn)練用圖切片如圖3所示。

良好的訓(xùn)練是使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備良好識別能力的保證,前期的數(shù)據(jù)集標(biāo)注工作更是建立良好數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)。通過對網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練,使網(wǎng)絡(luò)具備在SAR圖像中識別船只或其它物體的能力。使用的數(shù)據(jù)集是包括了干凈背景和復(fù)雜場景中的船只SAR圖像切片。部分訓(xùn)練用圖切片如圖3所示。在訓(xùn)練過程中,為了更好地收斂且較快地完成訓(xùn)練,將學(xué)習(xí)率設(shè)置為1e-4。模型優(yōu)化方法為加入動量的隨機梯度下降方法(SGDM),可以使訓(xùn)練過程更加平穩(wěn),使用GPU進行加速。訓(xùn)練過程中的殘差變化如圖4所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]電子對抗干擾效果評估技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 冉小輝,朱衛(wèi)綱,邢強.  兵器裝備工程學(xué)報. 2018(08)
[2]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雷達干擾效能評估方法[J]. 員志超.  軟件導(dǎo)刊. 2015(06)
[3]對SAR干擾效果的評估方法[J]. 韓國強,吳曉芳,代大海,邢世其,王雪松.  雷達科學(xué)與技術(shù). 2010(01)
[4]基于熵的SAR干擾效果評估方法[J]. 周廣濤,石長安,楊英科,李宏.  航天電子對抗. 2006(04)
[5]一種SAR壓制干擾效果評估方法[J]. 馬俊霞,蔡英武,張海.  現(xiàn)代雷達. 2004(10)

博士論文
[1]支持向量機算法及其在雷達干擾效果評估中的應(yīng)用研究[D]. 林連雷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]SAR有源欺騙干擾模版生成與效果評估方法[D]. 李雨辰.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]對合成孔徑雷達干擾技術(shù)的研究[D]. 倪燕.電子科技大學(xué) 2003



本文編號：2993521