本发明涉及信号处理领域,具体而言,涉及一种基于中频图像孪生网络的信号分选方法、介质及装置。
背景技术:
1、传统信号分选主要基于pdw(频率、重频、脉宽、方位、幅度),但是由于参数维度低,导致参数交叠严重,从而适应性不好。
2、为此,本发明提出一种思路:首先对中频信号进行数字下变频处理,从而减少数据量并提升snr;其次对数字下变频处理后的信号进行时频图像转换;然后采用resnet骨干网络进行高阶特征提取,实现从单脉冲信号到高特特征的映射;最后针对任意两个脉冲的高阶特征,采用全连接网络结合交叉熵,用于判断该两个脉冲是否属于同一辐射源,从而实现单脉冲信号的分选。本发明不依赖于辐射源所使用的电磁参数,从而可获得更加鲁棒的信号分选效果。
技术实现思路
1、本发明旨在提供一种基于中频图像孪生网络的信号分选方法、介质及装置,以解决上述存在的问题。
2、本发明提供的一种基于中频图像孪生网络的信号分选方法,包括如下步骤:
3、步骤1,对采集的中频信号进行数字下变频处理;
4、步骤2,对数字下变频后处理的信号,截取信号前沿的固定长度信号,进行时频变换处理,并构建信号图像;
5、步骤3,采用resnet骨干网络,提取信号图像的高阶特征;
6、步骤4,针对待分选的信号,任意选择两个信号,分别按照步骤1~步骤3处理,从而获得两个信号的高阶特征,表述为feature1和feature2;
7、步骤5,将feature1和feature2计算欧式距离,并根据欧式距离的大小来判断feature1和feature2对应的两个信号是否属于同一辐射源;
8、步骤6,基于步骤1~5,构建训练数据集,并且以对比损失函数进行训练。
9、进一步的,步骤1包括:
10、步骤1.1,对中频信号进行fft处理,并对频谱进行幅度峰值检测;以频谱的峰值幅度所对应的频点作为数字下变频的本振频率;
11、步骤1.2,设置滤波器带宽以及数字下变频后的信号采样率,并结合步骤1.1的本振频率进行数字下变频处理。
12、进一步的,步骤2中构建信号图像包括:
13、设时频变换处理后的结果表示为a(m,n)(m=1,2,…,m,n=1,2,…,n);将a(m,n)的实部、虚部、幅度、相位分别作为信号图像的一层,因此构建的信号图像大小为4*m*n;并对信号图像的每一层进行归一化处理。
14、进一步的,步骤3中高阶特征表示为1*p,其中,p为resnet骨干网络处理后的高阶特征维数。
15、进一步的,步骤5包括:
16、设feature1为[para11,para12,…,para1p],feature2为[para21,para22,…,para2p];则欧式距离计算公式为:
17、
18、设置欧式距离门限为thres,如果dis≤thres,则判断feature1和feature2对应的两个信号属于同一辐射源,否则判断为不同的辐射源。
19、进一步的,步骤6中所述对比损失函数的定义为:
20、loss=∑(1-y)disi,j+ymin(disi,j,margin)
21、其中,信号i和信号j是从训练数据集中任意选择的两个信号序号,如果i和j为同一个辐射源信号,则y=0,否则y=1;min(·)表示取最小值的函数,disi,j表示基于步骤1~5计算的信号i和信号j的欧式距离,margin为人为设置的门限,用于防止欧式距离过大导致识别分选正确率低。
22、本发明还提供一种计算机终端存储介质,存储有计算机终端可执行指令,所述计算机终端可执行指令用于执行上述的基于中频图像孪生网络的信号分选方法。
23、本发明还提供一种计算装置,包括:
24、至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述的基于中频图像孪生网络的信号分选方法。
25、综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
26、本发明首先对中频信号进行数字下变频处理,从而减少数据量并提升snr,其次对数字下变频处理后的信号进行时频图像转换;然后采用resnet骨干网络进行高阶特征提取,实现从单脉冲信号到高特特征的映射。最后针对任意两个脉冲的高阶特征,采用欧氏距离判断该两个脉冲是否属于同一辐射源,从而实现单脉冲信号的分选。本发明不依赖于辐射源所使用的电磁参数,从而可获得更加鲁棒的信号分选效果。
1.一种基于中频图像孪生网络的信号分选方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于中频图像孪生网络的信号分选方法,其特征在于,步骤1包括:
3.根据权利要求1所述的基于中频图像孪生网络的信号分选方法,其特征在于,步骤2中构建信号图像包括:
4.根据权利要求1所述的基于中频图像孪生网络的信号分选方法,其特征在于,步骤3中高阶特征表示为1*p,其中,p为resnet骨干网络处理后的高阶特征维数。
5.根据权利要求1所述的基于中频图像孪生网络的信号分选方法,其特征在于,步骤5包括:
6.根据权利要求5所述的基于中频图像孪生网络的信号分选方法,其特征在于,欧式距离门限thres=0.5。
7.根据权利要求1所述的基于中频图像孪生网络的信号分选方法,其特征在于,步骤6中所述对比损失函数的定义为:
8.一种计算机终端存储介质,存储有计算机终端可执行指令,其特征在于,所述计算机终端可执行指令用于执行如权利要求1-7中任一权利要求所述的基于中频图像孪生网络的信号分选方法。
9.一种计算装置,其特征在于,包括: