高级搜索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2024年  第46卷  第10期

封面
2024 年 10 期封面
2024, 46(10).
摘要:
2024 年 10 期目次
2024, 46(10): 1-4.
摘要:
面向开放环境的自适应智能感知与持续学习研究进展专题
面向SAR目标识别成像参数敏感性的深度学习技术研究进展
何奇山, 赵凌君, 计科峰, 匡纲要
2024, 46(10): 3827-3848. doi: 10.11999/JEIT240155
摘要:
随着人工智能技术的发展,基于深度神经网络的合成孔径雷达(SAR)目标识别得到了广泛关注。然而,SAR系统的成像机制导致了图像特性与成像参数之间的强相关性,因此深度学习框架下的目标识别算法精度极易受成像参数敏感性的干扰,这成为了制约先进智能算法部署到实际工程中的一大障碍。该文首先回顾了SAR图像目标识别技术的发展与相关数据集,从雷达工作的成像几何、载荷参数和噪声干扰3个角度,深入分析了成像参数变化对图像特性的影响;然后,从模型、数据、特征3个维度,总结归纳了现有文献关于深度学习技术对成像参数敏感性...
深度模型的持续学习综述:理论、方法和应用
张东阳, 陆子轩, 刘军民, 李澜宇
2024, 46(10): 3849-3878. doi: 10.11999/JEIT240095
摘要:
自然界中的生物需要在其一生中不断地学习并适应环境,这种持续学习的能力是生物学习系统的基础。尽管深度学习方法在计算机视觉和自然语言处理领域取得了重要进展,但它们在连续学习任务时面临严重的灾难性遗忘问题,即模型在学习新知识时会遗忘旧知识,这在很大程度上限制了深度学习方法的应用。持续学习研究对人工智能系统的改进和应用具有重要意义。该文对深度模型的持续学习进行了全面回顾。首先介绍了持续学习的定义和典型设定,阐述了问题的关键。其次,将现有持续学习方法划分为基于正则化、基于回放、基于梯度和基于网络结构4类,...
类别数据流和特征空间双分离的类增量学习算法
云涛, 潘泉, 刘磊, 白向龙, 刘宏
2024, 46(10): 3879-3889. doi: 10.11999/JEIT231064
摘要:
针对类增量学习(CIL)中的灾难性遗忘问题,该文提出一种不同类的数据流和特征空间双分离的类增量学习算法。双分离(S2)算法在1次增量任务中包含2个阶段。第1个阶段通过分类损失、蒸馏损失和对比损失的综合约束训练网络。根据模块功能对各类的数据流进行分离,以增强新网络对新类别的识别能力。通过对比损失的约束,增大各类数据在特征空间中的距离,避免由于旧类样本的不完备性造成特征空间被新类侵蚀。第2个阶段对不均衡的数据集进行动态均衡采样,利用得到的均衡数据集对新网络进行动态微调。利用实测和仿真数据构建了一个飞...
结合未知类特征生成与分类得分修正的SAR目标开集识别方法
陈健, 雍奇锋, 杜兰, 尹林伟
2024, 46(10): 3890-3907. doi: 10.11999/JEIT240138
摘要:
现有合成孔径雷达(SAR)目标识别方法大多局限于闭集假定,即认为训练模板库内训练目标类别包含全部待测目标类别,不适用于库内已知类和库外未知新类目标共存的真实开放识别环境。针对训练模板库目标类别非完备情况下的SAR目标识别问题,该文提出一种结合未知类特征生成与分类得分修正的SAR目标开集识别方法。该方法在利用已知类学习原型网络保证已知类识别精度的基础上结合对潜在未知类特征分布的先验认知,生成未知类特征更新网络,进一步保证特征空间中已知类、未知类特征的鉴别性。原型网络更新完成后,所提方法挑选各已知类...
采用自适应预筛选的遥感图像目标开集检测研究
党思航, 李晓哲, 夏召强, 蒋晓悦, 桂术亮, 冯晓毅
2024, 46(10): 3908-3917. doi: 10.11999/JEIT231426
摘要:
开放动态环境下目标类别不断丰富,遥感目标检测问题不能局限于已知类目标的鉴别,还需要对未知类目标做出有效判决。该文设计一种基于自适应预筛选的遥感开集目标检测网络,首先,提出面向目标候选框的自适应预筛选模块,依据筛选出的候选框坐标得到具有丰富语义信息和空间特征的查询传递至解码器。然后,结合原始图像中目标边缘信息提出一种伪标签选取方法,并以开集判决为目的构造损失函数,提高网络对未知新类特征的学习能力。最后,采用MAR20飞机目标识别数据集模拟不同的开放动态遥感目标检测环境,通过广泛的对比实验和消融实验...
SAR目标增量识别中基于最大化非重合体积的样例挑选方法
李斌, 崔宗勇, 汪浩瀚, 周正, 田宇, 曹宗杰
2024, 46(10): 3918-3927. doi: 10.11999/JEIT240217
摘要:
为了确保合成孔径雷达(SAR)自动目标识别(ATR)系统能够迅速适应新的应用环境,其必须具备快速学习新类的能力。目前的SAR ATR系统在学习新类时需要不断重复训练所有旧类样本,这会造成大量存储资源的浪费,同时识别模型无法快速更新。保留少量的旧类样例进行后续的增量训练是模型增量识别的关键。为了解决这个问题,该文提出基于最大化非重合体积的样例挑选方法(ESMNV),一种侧重于分布非重合体积的样例选择算法。ESMNV将每个已知类的样例选择问题转化为分布非重合体积的渐近增长问题,旨在最大化所选样例的分...
小样本SAR目标的双重一致性因果识别方法
王陈炜, 罗思懿, 黄钰林, 裴季方, 张寅, 杨建宇
2024, 46(10): 3928-3935. doi: 10.11999/JEIT240140
摘要:
在小样本条件下提升方法的泛化性能,是合成孔径雷达自动目标识别(SAR ATR)的重要研究方向。针对该方向中的基础理论问题,该文建立了一个SAR ATR因果模型,证明了SAR图像中背景、相干斑等干扰在充足样本条件下可以被忽略;但在小样本条件下,这些因素将成为识别中的混杂因子,在提取的SAR图像特征中引入虚假相关性,影响SAR ATR性能。为了甄别和消除这些特征中的虚假效应,该文提出一个基于双重一致性的小样本SAR ATR方法,其中双重一致性包括类内一致性掩码和效应一致性损失。首先,基于鉴别特征应具...
自监督解耦动态分类器的小样本类增量SAR图像目标识别
赵琰, 赵凌君, 张思乾, 计科峰, 匡纲要
2024, 46(10): 3936-3948. doi: 10.11999/JEIT231470
摘要:
为提升基于深度学习(DL)的合成孔径雷达自动目标识别(SAR ATR)系统在开放动态的非合作场景中对新类别目标的持续敏捷识别能力,该文研究了SAR ATR的小样本类增量学习(FSCIL)问题,并提出了自监督解耦动态分类器(SDDC)。针对FSCIL 中“灾难性遗忘”和“过拟合”本质难点和SAR ATR领域挑战,根据SAR图像目标信息的部件化与方位角敏感性特点,于图像域构建了基于散射部件混淆与旋转模块(SCMR)的自监督学习任务,以提升目标表征的泛化性与稳健性。同时,设计了类印记交叉熵(CI-CE...
基于频谱地图重构的辐射源识别
王雪刚, 王方刚, 王意卓
2024, 46(10): 3949-3956. doi: 10.11999/JEIT240050
摘要:
无线环境地图(REM)是呈现电磁态势的一种有效形式,考虑实际观测的不完整频谱地图受到干扰和噪声污染的问题,该文对频谱地图进行重构,并在此基础上完成辐射源识别。首先,将复杂电磁环境下的频谱地图建模为高维张量,在预处理中通过线性插值对其初始化补全。然后,使用视觉Transformer模型解决语义分割问题以识别频谱语义区域,区域中仅单一辐射源功率占主导,每个语义张量的低秩性得以保留。提出了一种压缩式张量分解算法,并采用交替方向乘子法(ADMM)在语义区域中重构期望信号频谱和干扰;最后,在重构的频谱地图...
通信干扰信道和功率智能决策算法
周成, 林茜, 马丛珊, 应涛, 满欣
2024, 46(10): 3957-3965. doi: 10.11999/JEIT240100
摘要:
智能干扰是一种利用环境反馈自主学习干扰策略,对敌方通信链路进行有效干扰的技术。然而,现有的智能干扰研究大多假设干扰机能够直接获取通信质量反馈(如误码率或丢包率),这在实际对抗环境中难以实现,限制了智能干扰的应用范围。为了解决这一问题,该文将通信干扰问题建模为马尔科夫决策过程(MDP),综合考虑干扰基本原则和通信目标行为变化制定干扰效能衡量指标,提出了一种改进的策略爬山算法(IPHC)。该算法按照“观察(Observe)-调整(Orient)-决策(Decide)-行动(Act)”的OODA闭环,...
接收域分离的跨接收系统通用性辐射源指纹识别
孙丽婷, 柳征, 黄知涛
2024, 46(10): 3966-3978. doi: 10.11999/JEIT240171
摘要:
受辐射源硬件失真和接收机硬件失真的耦合作用,实际接收信号中带有当前辐射源系统和接收系统共同的“个体信息”,导致辐射源指纹识别技术(RFF)在跨接收系统场景下无法通用。为消除接收机染色效应,该文将接收机影响作为单独作用域,提出一种基于接收域分离的跨接收系统通用性辐射源指纹识别方法。该方法通过双标签多通道特征联合和域分离对抗重构方式实现信号中辐射源指纹作用域与接收机染色作用域分离,利用多部接收机数据预先训练网络对两种作用域的分离能力,聚焦辐射源指纹信息提取,从而提升辐射源指纹识别技术在跨平台跨接收系...
面向遥感图像解译的增量深度学习
翁星星, 庞超, 许博文, 夏桂松
2024, 46(10): 3979-4001. doi: 10.11999/JEIT240172
摘要:
深度学习的发展推动了高精度遥感图像智能解译模型的涌现。然而,目前遥感智能解译模型大多基于预先定义的静态数据集独立训练,难以适应环境开放和需求动态的实际应用,严重阻碍了遥感智能解译模型的广域和长期运用。增量学习能使模型持续学习新知识,并保持对旧知识的记忆,近年来,被广泛应用于推动遥感智能解译模型演化、提升模型智能解译性能。该文面向多模态遥感数据、不同类型解译任务,全面调研了遥感图像智能解译增量学习方法,从遗忘问题解决思路、解译模型进化应用两个层面梳理了现有研究工作。在此基础上,从促进遥感图像解译模...
无线通信与物联网
可重构智能超表面辅助的大规模机器类通信深度学习大规模MIMO信道估计
刘婷, 王媛, 辛元雪
2024, 46(10): 4002-4008. doi: 10.11999/JEIT240584
摘要:
大规模机器类通信 (mMTC) 是第5代移动通信系统的重要应用场景之一,可实现每平方公里近百万级设备的连接。考虑到mMTC传播环境的复杂性,该文引入可重构智能超表面 (RIS) 进行上行免授权的传输,由此级联形成用户与RIS、RIS与基站 (BS) 之间的信道链路,从而有效控制无线信号传输的质量。在此基础上,建立Turbo译码消息传递思想下的降噪学习系统,通过大量的训练数据,以学习RIS辅助的级联信道状态信息,并对其进行估计。此外,该文对RIS辅助的mMTC信道估计结果进行了统计分析,以验证所提...
支持无线采能及簇间负载均衡的无人机辅助数据调度及轨迹优化算法
柴蓉, 李沛欣, 梁承超, 陈前斌
2024, 46(10): 4009-4016. doi: 10.11999/JEIT240048
摘要:
该文研究了无人机(UAV)辅助无线传感器网络的数据收集问题。首先提出基于均值漂移算法的传感器节点(SN)初始分簇策略,进而以簇间负载均衡为目标,设计SN切换算法。基于所得成簇策略,将UAV数据收集及轨迹规划问题建模为系统能耗最小化问题。由于该问题是一个非凸问题,难以直接求解,将其分为两个子问题,即数据调度子问题及UAV轨迹规划子问题。针对数据调度子问题,提出一种基于多时隙库恩-蒙克雷斯算法的时频资源调度策略。针对UAV轨迹规划子问题,将其建模为马尔可夫决策过程,并提出一种基于深度Q网络的UAV轨...
强干扰环境下无速率随机码编译码方案及其性能分析
王义文, 王千帆, 马啸
2024, 46(10): 4017-4023. doi: 10.11999/JEIT230879
摘要:
面向强干扰通信环境,区别于传统的无速率Luby变换(LT)码,该文提出一种基于伯努利随机构造的无速率编码方案,并在接收端采用高效的局部约束顺序统计量译码(LC-OSD)算法进行译码,从而有效对抗强干扰噪声,实现自适应超高可靠传输。为降低收发端通信资源消耗,提出了3个有效译码准则:(1) 基于随机码并集(RCU)界提出的启动准则,当接收符号数大于由RCU得到的阈值时才启动译码;(2) 基于软重量提出的早停准则,在译码过程中软重量超过一个预设的阈值则提前终止译码;(3) 基于码字与硬判决序列比较提出...
信息年龄约束下的无人机数据采集能耗优化路径规划算法
高思华, 刘宝煜, 惠康华, 徐伟峰, 李军辉, 赵炳阳
2024, 46(10): 4024-4034. doi: 10.11999/JEIT240075
摘要:
信息年龄(AoI)是评价无线传感器网络(WSN)数据时效性的重要指标,无人机辅助WSN数据采集过程中采用优化飞行轨迹、提升速度等运动策略保障卸载至基站的数据满足各节点AoI限制。然而,不合理的运动策略易导致无人机因飞行距离过长、速度过快产生非必要能耗,造成数据采集任务失败。针对该问题,该文首先提出信息年龄约束的无人机数据采集能耗优化路径规划问题并进行数学建模;其次,设计一种协同混合近端策略优化(CH-PPO)强化学习算法,同时规划无人机对传感器节点或基站的访问次序、悬停位置和飞行速度,在满足各传...
雷达与导航
利用伯努利滤波的多目标机动雷达误差配准方法
邓洪高, 余润华, 纪元法, 吴孙勇, 孙希延
2024, 46(10): 4035-4043. doi: 10.11999/JEIT240013
摘要:
传统的组网雷达多目标误差配准方法通常假设数据关联关系已知,但在平台机动的情况下,系统同时存在雷达测量偏差和平台姿态角偏差,且雷达观测过程中会受到杂波干扰,导致数据关联尤为困难。针对这一问题,该文提出一种基于伯努利滤波的多目标机动雷达误差配准方法。首先建立系统偏差的量测与状态方程,然后将系统偏差建模成伯努利随机有限集,利用公共坐标系下的原始量测可实现系统偏差在伯努利滤波框架下的递推估计,有效避免了数据关联问题。同时,为了充分利用多目标量测信息,提出一种修正的贪婪量测划分方法,在每个滤波时刻挑选出系...
改进变分模态分解与多特征的通信辐射源个体识别方法
刘高辉, 席宏恩
2024, 46(10): 4044-4052. doi: 10.11999/JEIT231348
摘要:
针对通信辐射源指纹特征难以提取和单一特征识别率不高的问题,并考虑到通信辐射源细微特征的非线性、非平稳特点,该文提出了一种基于改进变分模态分解和多特征的通信辐射源个体识别方法。首先,为了获得变分模态分解的分解层数和惩罚因子的最优组合,采用鲸鱼优化算法对通信辐射源符号波形信号的变分模态分解方法进行了改进,该方法以序列复杂度为停止准则,使每个符号波形信号能够自适应地分解出包含非线性指纹特征的高频信号分量和数据信息的低频分量;然后,根据相关阈值选取能够最佳表征辐射源非线性特征的高频信号分量层数,分别对其...
利用部分可信信号的导航终端欺骗干扰检测方法
王环宇, 林红磊, 欧钢, 唐小妹
2024, 46(10): 4053-4061. doi: 10.11999/JEIT240067
摘要:
导航信号认证服务处于初步部署阶段,认证信号对地覆盖重数无法满足独立定位授时需求,现有研究对这一阶段利用部分通过认证的信号,即可信信号,实现欺骗检测的方法关注度较低。针对这一现状,该文根据欺骗攻击原理,提出以可信信号为基准,基于可信信号伪距残差的欺骗检测方法,建立该场景下的欺骗检测模型,并分析影响所提方法检测性能的因素。经过仿真,在可信卫星数目为3颗、用户定位精度约10 m条件下,当欺骗导致的定位偏差为100 m时,该方法的平均欺骗检测概率可达0.96。此外,该文对算法欺骗检测盲区进行了分析,证明...
图像与智能信息处理
一种基于人体轮廓形变场的双流网络步态识别方法
霍威, 王科, 唐俊, 王年, 梁栋
2024, 46(10): 4062-4071. doi: 10.11999/JEIT231025
摘要:
步态识别易受相机视角、服装和携带物等外界因素影响而性能下降。为此,该文将非刚性点集配准引入步态识别,利用相邻步态帧之间的形变场表征行走过程中人体轮廓发生的位移量,从而提升对人体形态变化的动态感知能力。在此基础上,该文提出一种基于人体轮廓形变场的双流卷积神经网络GaitDef,该网络模型由形变场和步态剪影两路特征提取分支构成。针对形变场数据的稀疏性设计多尺度特征提取模块,以获取形变场的多层次空间结构信息。针对步态剪影提出动态差异捕捉模块和上下文信息增强模块,以捕捉动态区域的变化特性和利用上下文信息...
电路与系统设计
两种面向宇航应用的高可靠性抗辐射加固技术静态随机存储器单元
闫爱斌, 李坤, 黄正峰, 倪天明, 徐辉
2024, 46(10): 4072-4080. doi: 10.11999/JEIT240082
摘要:
CMOS尺寸的大幅缩小引发电路可靠性问题。该文介绍了两种高可靠的基于设计的抗辐射加固(RHBD)10T和12T抗辐射加固技术(SRAM)单元,它们可以防护单节点翻转(SNU)和双节点翻转(DNU)。10T单元主要由两个交叉耦合的输入分离反相器组成,该单元可以通过其内部节点之间的反馈机制稳定地保持存储的值。由于仅使用少量晶体管,因此其在面积和功耗方面开销也较低。基于10T单元,提出了使用4个并行存取访问管的12T单元。与10T单元相比,12T单元的读/写访问时间更短,且具有相同的容错能力。仿真结果...