基于深度學(xué)習(xí)的雷達(dá)干擾識(shí)別技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2021-12-31 04:52
隨著現(xiàn)代電子戰(zhàn)技術(shù)的快速發(fā)展,雷達(dá)所面臨的新型有源干擾具有低功率、高相參和強(qiáng)欺騙特性,對(duì)雷達(dá)的生存和作戰(zhàn)帶來(lái)了巨大的威脅。為了更好的進(jìn)行干擾抑制,雷達(dá)需要對(duì)干擾樣式進(jìn)行識(shí)別,以采取針對(duì)性的抗干擾措施。然而,傳統(tǒng)的干擾識(shí)別方法需要人工分析和提取各類特征,通用性差,泛化能力弱,難以適應(yīng)瞬息萬(wàn)變的復(fù)雜對(duì)抗環(huán)境,因此,迫切需要提出更為穩(wěn)健和智能的干擾識(shí)別方法。本文針對(duì)雷達(dá)有源干擾的識(shí)別分類問(wèn)題,分別采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和半監(jiān)督生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)干擾信號(hào)端到端的監(jiān)督和半監(jiān)督學(xué)習(xí),相比傳統(tǒng)方法取得了更好的效果。全文的主要工作圍繞干擾的建模分析、數(shù)據(jù)集設(shè)計(jì)、干擾提取和識(shí)別分類方法展開,具體研究?jī)?nèi)容如下:1、分析九種典型的雷達(dá)有源干擾的信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理并建立模型,給出其時(shí)域、頻域和時(shí)頻域的波形,為干擾識(shí)別提供理論支持。2、干擾信號(hào)深度學(xué)習(xí)需要統(tǒng)一格式數(shù)據(jù)集,論文仿真各類干擾信號(hào),對(duì)其進(jìn)行時(shí)頻變換、歸一化、平滑濾波、自適應(yīng)裁剪等處理以突出特征統(tǒng)一格式,并通過(guò)設(shè)置不同干噪比、不同參數(shù)分別得到大量訓(xùn)練和測(cè)試數(shù)據(jù)集。3、論文給出了基于信號(hào)特征提取的干擾識(shí)別過(guò)程,分析并選擇干擾信號(hào)多域的特征應(yīng)用于支持向量機(jī)算法中,實(shí)現(xiàn)...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
有意雷達(dá)干擾分類除此外,按照雷達(dá)、目標(biāo)和干擾機(jī)的物理位置關(guān)系,遠(yuǎn)離雷達(dá)和目標(biāo)的干擾
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文85us時(shí)間內(nèi),頻率由15MHz線性增加到35MHz。(a)(b)(c)圖2-2雷達(dá)LFM信號(hào)圖像(a)時(shí)域圖像;(b)頻域圖像;(c)時(shí)頻圖像2.3雷達(dá)干擾機(jī)理和模型面臨著調(diào)制方式日益復(fù)雜的雷達(dá)干擾,要進(jìn)行干擾的識(shí)別研究,對(duì)各種干擾的模型和產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行分析是其必要的工作,本節(jié)將對(duì)9種雷達(dá)干擾的數(shù)學(xué)原理和產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行簡(jiǎn)要析和說(shuō)明。2.3.1噪聲調(diào)幅干擾噪聲調(diào)幅干擾(AM)[40]的數(shù)學(xué)模型表示為:0()[()]exp()AMnjJtUKUt(2-7)該函數(shù)表達(dá)式是一個(gè)廣義的平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程,其中exp是以e為底的指數(shù)函數(shù),nUt是零均值高斯白噪聲,0U是載波電壓,噪聲的調(diào)制系數(shù)AMK控制nUt
第二章雷達(dá)有源干擾模型和數(shù)據(jù)集設(shè)計(jì)9的功率,j為干擾的載頻相位在[0,2]上均勻分布,且和nUt是相互獨(dú)立的隨機(jī)變量。由此可知,噪聲調(diào)幅干擾是一種瞄準(zhǔn)干擾,將高斯白噪聲調(diào)制到雷達(dá)的線性調(diào)頻信號(hào)的帶寬范圍內(nèi),即利用大能量的調(diào)制噪聲對(duì)雷達(dá)信號(hào)形成頻帶壓制,以影響接收端對(duì)信號(hào)的檢測(cè)。(a)(b)圖2-3噪聲調(diào)幅干擾的圖像(a)時(shí)域圖像;(b)頻域圖像仿真參數(shù)設(shè)置為:噪聲調(diào)幅干擾信號(hào)的中心頻率300MHz,帶寬50MHz,采樣頻率1.2GHz,干噪比4dB,干擾持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為700us。噪聲調(diào)幅干擾的時(shí)域波形、歸一化頻譜圖和時(shí)頻圖分別如圖2-3和2-4所示。干擾的時(shí)域波形是雜亂無(wú)規(guī)則的噪聲形式,從歸一化頻譜圖可以看到,圖中的尖峰所在的頻率即是干擾信號(hào)的載頻,其兩側(cè)分布著瞄準(zhǔn)式的噪聲干擾。時(shí)頻圖反映了和頻譜圖類似的特性,另外時(shí)頻圖能分辨出帶寬大約是50MHz。噪聲調(diào)幅干擾作為瞄準(zhǔn)式干擾效果較好,能實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的壓制,但是它的邊帶噪聲功率等于噪聲功率的一半,而旁瓣起主要的壓制作用,因此要對(duì)雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生更好的壓制作用,就需要產(chǎn)生更高功率的調(diào)制噪聲,這是難以實(shí)現(xiàn)的。但噪聲調(diào)幅干擾憑借其技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì),在電子戰(zhàn)場(chǎng)上頗為流行。圖2-4噪聲調(diào)幅干擾的時(shí)頻圖像
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時(shí)頻預(yù)處理下卷積網(wǎng)絡(luò)的雷達(dá)信號(hào)識(shí)別[J]. 姚瑤,王戰(zhàn)紅. 探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]雷達(dá)干擾模式識(shí)別技術(shù)綜述[J]. 朱清祎,尚朝軒,董健. 飛航導(dǎo)彈. 2018(08)
[3]雷達(dá)有源干擾識(shí)別技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉振,隋金坪,魏璽章,黎湘. 信號(hào)處理. 2017(12)
[4]DRFM間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)式干擾辨識(shí)算法研究[J]. 周超,劉泉華,曾濤. 信號(hào)處理. 2017(07)
[5]基于時(shí)頻圖像特征提取的LFM雷達(dá)有源欺騙干擾識(shí)別[J]. 楊少奇,田波,李欣,譚銘. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[6]噪聲調(diào)制靈巧噪聲對(duì)雷達(dá)干擾性能研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄔誠(chéng),顏振亞. 現(xiàn)代雷達(dá). 2014(07)
[7]一種卷積干擾特征分析與識(shí)別方法[J]. 顧海燕,盧剛,唐斌. 現(xiàn)代雷達(dá). 2011(03)
[8]基于多尺度相像系數(shù)的雷達(dá)干擾類型頻域識(shí)別[J]. 熊偉,曹蘭英,郝志梅. 計(jì)算機(jī)仿真. 2010(03)
[9]基于改進(jìn)Wigner-Hough變換的多分量LFM信號(hào)特征提取[J]. 劉鋒,孫大鵬,黃宇,陶然,王越. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(10)
[10]基于卷積調(diào)制的靈巧噪聲干擾技術(shù)[J]. 徐曉陽(yáng),包亞先,周宏宇. 現(xiàn)代雷達(dá). 2007(05)
博士論文
[1]雷達(dá)輻射源信號(hào)智能識(shí)別方法研究[D]. 張葛祥.西南交通大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的調(diào)制識(shí)別算法研究[D]. 吳彥倫.電子科技大學(xué) 2018
[2]機(jī)載合成孔徑雷達(dá)有源干擾方法研究及高效實(shí)現(xiàn)[D]. 吳帥.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于時(shí)頻域分析的電子干擾識(shí)別方法研究[D]. 劉建洋.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于深度學(xué)習(xí)的雷達(dá)輻射源識(shí)別技術(shù)研究[D]. 井博軍.西安電子科技大學(xué) 2017
[5]深度學(xué)習(xí)下的雷達(dá)輻射源信號(hào)分類識(shí)別[D]. 趙敏.西安電子科技大學(xué) 2017
[6]雷達(dá)有源干擾分類與識(shí)別方法研究[D]. 李娜.西安電子科技大學(xué) 2017
[7]基于多維特征處理的雷達(dá)有源干擾識(shí)別技術(shù)[D]. 閆琰.西安電子科技大學(xué) 2014
[8]雷達(dá)有源欺騙干擾高效識(shí)別算法研究[D]. 畢金亮.電子科技大學(xué) 2013
[9]雷達(dá)有源壓制干擾對(duì)抗算法研究與試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析[D]. 楊秀凱.電子科技大學(xué) 2013
[10]雷達(dá)有源欺騙干擾產(chǎn)生及FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 張文超.電子科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):3559649
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
有意雷達(dá)干擾分類除此外,按照雷達(dá)、目標(biāo)和干擾機(jī)的物理位置關(guān)系,遠(yuǎn)離雷達(dá)和目標(biāo)的干擾
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文85us時(shí)間內(nèi),頻率由15MHz線性增加到35MHz。(a)(b)(c)圖2-2雷達(dá)LFM信號(hào)圖像(a)時(shí)域圖像;(b)頻域圖像;(c)時(shí)頻圖像2.3雷達(dá)干擾機(jī)理和模型面臨著調(diào)制方式日益復(fù)雜的雷達(dá)干擾,要進(jìn)行干擾的識(shí)別研究,對(duì)各種干擾的模型和產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行分析是其必要的工作,本節(jié)將對(duì)9種雷達(dá)干擾的數(shù)學(xué)原理和產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行簡(jiǎn)要析和說(shuō)明。2.3.1噪聲調(diào)幅干擾噪聲調(diào)幅干擾(AM)[40]的數(shù)學(xué)模型表示為:0()[()]exp()AMnjJtUKUt(2-7)該函數(shù)表達(dá)式是一個(gè)廣義的平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程,其中exp是以e為底的指數(shù)函數(shù),nUt是零均值高斯白噪聲,0U是載波電壓,噪聲的調(diào)制系數(shù)AMK控制nUt
第二章雷達(dá)有源干擾模型和數(shù)據(jù)集設(shè)計(jì)9的功率,j為干擾的載頻相位在[0,2]上均勻分布,且和nUt是相互獨(dú)立的隨機(jī)變量。由此可知,噪聲調(diào)幅干擾是一種瞄準(zhǔn)干擾,將高斯白噪聲調(diào)制到雷達(dá)的線性調(diào)頻信號(hào)的帶寬范圍內(nèi),即利用大能量的調(diào)制噪聲對(duì)雷達(dá)信號(hào)形成頻帶壓制,以影響接收端對(duì)信號(hào)的檢測(cè)。(a)(b)圖2-3噪聲調(diào)幅干擾的圖像(a)時(shí)域圖像;(b)頻域圖像仿真參數(shù)設(shè)置為:噪聲調(diào)幅干擾信號(hào)的中心頻率300MHz,帶寬50MHz,采樣頻率1.2GHz,干噪比4dB,干擾持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為700us。噪聲調(diào)幅干擾的時(shí)域波形、歸一化頻譜圖和時(shí)頻圖分別如圖2-3和2-4所示。干擾的時(shí)域波形是雜亂無(wú)規(guī)則的噪聲形式,從歸一化頻譜圖可以看到,圖中的尖峰所在的頻率即是干擾信號(hào)的載頻,其兩側(cè)分布著瞄準(zhǔn)式的噪聲干擾。時(shí)頻圖反映了和頻譜圖類似的特性,另外時(shí)頻圖能分辨出帶寬大約是50MHz。噪聲調(diào)幅干擾作為瞄準(zhǔn)式干擾效果較好,能實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的壓制,但是它的邊帶噪聲功率等于噪聲功率的一半,而旁瓣起主要的壓制作用,因此要對(duì)雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生更好的壓制作用,就需要產(chǎn)生更高功率的調(diào)制噪聲,這是難以實(shí)現(xiàn)的。但噪聲調(diào)幅干擾憑借其技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì),在電子戰(zhàn)場(chǎng)上頗為流行。圖2-4噪聲調(diào)幅干擾的時(shí)頻圖像
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時(shí)頻預(yù)處理下卷積網(wǎng)絡(luò)的雷達(dá)信號(hào)識(shí)別[J]. 姚瑤,王戰(zhàn)紅. 探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]雷達(dá)干擾模式識(shí)別技術(shù)綜述[J]. 朱清祎,尚朝軒,董健. 飛航導(dǎo)彈. 2018(08)
[3]雷達(dá)有源干擾識(shí)別技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉振,隋金坪,魏璽章,黎湘. 信號(hào)處理. 2017(12)
[4]DRFM間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)式干擾辨識(shí)算法研究[J]. 周超,劉泉華,曾濤. 信號(hào)處理. 2017(07)
[5]基于時(shí)頻圖像特征提取的LFM雷達(dá)有源欺騙干擾識(shí)別[J]. 楊少奇,田波,李欣,譚銘. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[6]噪聲調(diào)制靈巧噪聲對(duì)雷達(dá)干擾性能研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄔誠(chéng),顏振亞. 現(xiàn)代雷達(dá). 2014(07)
[7]一種卷積干擾特征分析與識(shí)別方法[J]. 顧海燕,盧剛,唐斌. 現(xiàn)代雷達(dá). 2011(03)
[8]基于多尺度相像系數(shù)的雷達(dá)干擾類型頻域識(shí)別[J]. 熊偉,曹蘭英,郝志梅. 計(jì)算機(jī)仿真. 2010(03)
[9]基于改進(jìn)Wigner-Hough變換的多分量LFM信號(hào)特征提取[J]. 劉鋒,孫大鵬,黃宇,陶然,王越. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(10)
[10]基于卷積調(diào)制的靈巧噪聲干擾技術(shù)[J]. 徐曉陽(yáng),包亞先,周宏宇. 現(xiàn)代雷達(dá). 2007(05)
博士論文
[1]雷達(dá)輻射源信號(hào)智能識(shí)別方法研究[D]. 張葛祥.西南交通大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的調(diào)制識(shí)別算法研究[D]. 吳彥倫.電子科技大學(xué) 2018
[2]機(jī)載合成孔徑雷達(dá)有源干擾方法研究及高效實(shí)現(xiàn)[D]. 吳帥.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于時(shí)頻域分析的電子干擾識(shí)別方法研究[D]. 劉建洋.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于深度學(xué)習(xí)的雷達(dá)輻射源識(shí)別技術(shù)研究[D]. 井博軍.西安電子科技大學(xué) 2017
[5]深度學(xué)習(xí)下的雷達(dá)輻射源信號(hào)分類識(shí)別[D]. 趙敏.西安電子科技大學(xué) 2017
[6]雷達(dá)有源干擾分類與識(shí)別方法研究[D]. 李娜.西安電子科技大學(xué) 2017
[7]基于多維特征處理的雷達(dá)有源干擾識(shí)別技術(shù)[D]. 閆琰.西安電子科技大學(xué) 2014
[8]雷達(dá)有源欺騙干擾高效識(shí)別算法研究[D]. 畢金亮.電子科技大學(xué) 2013
[9]雷達(dá)有源壓制干擾對(duì)抗算法研究與試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析[D]. 楊秀凱.電子科技大學(xué) 2013
[10]雷達(dá)有源欺騙干擾產(chǎn)生及FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 張文超.電子科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):3559649
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