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利用无线电极化特征的跳频网台分选方法

电子与信息学报 2024年第4期46卷 1286-1295页

作者：齐子森张梓轩许华史蕴豪空军工程大学信息与导航学院西安710077

针对现有方法在跳频通信用户“空时频能”域特征相近、跳频参数捷变等条件下,跳频网台分类识别效果不佳的问题,该文提出一种基于无线电极化特征的跳频用户分选方法。该方法将无线电双极化特征引入到跳频侦察,充分利用各用户的交叉极化... 详细信息

针对现有方法在跳频通信用户“空时频能”域特征相近、跳频参数捷变等条件下,跳频网台分类识别效果不佳的问题,该文提出一种基于无线电极化特征的跳频用户分选方法。该方法将无线电双极化特征引入到跳频侦察,充分利用各用户的交叉极化鉴别度差异,实现了跳频网台精准分选。针对同类用户交叉极化鉴别度参数易受噪声污染的问题,构建了双通道双极化接收系统,抑制了信号噪声,保证了极化特征提取的精度。在此基础上,基于谱聚类思想,完成了极化特征的分类软判决,进一步提升了跳频网台分选效果,实现了跳频信号的精准识别。仿真实验表明,在5 dB信噪比条件下,所提方法可对同步正交和非正交组网方式下的多跳频网台准确识别,识别分类成功率达99%以上,验证了新方法的有效性。

关键词：跳频网台极化特征分选识别

基于高效聚合特征增强网络的合成孔径雷达船舰检测方法

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光学学报 2024年第12期44卷 309-319页

作者：单慧琳刘文星王兴涛付相为李长帅张银胜南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 无锡学院电子信息工程学院江苏无锡214105

合成孔径雷达(SAR)由于散射效应以及波长和天线尺寸的分辨率限制,难以获取小尺寸目标的细节和边界信息,因此,检测准确性不高。为了提高SAR船舰检测的准确率以及降低误检率,提出了一种基于高效聚合特征增强网络的SAR船舰检测方法。首先,... 详细信息

合成孔径雷达(SAR)由于散射效应以及波长和天线尺寸的分辨率限制,难以获取小尺寸目标的细节和边界信息,因此,检测准确性不高。为了提高SAR船舰检测的准确率以及降低误检率,提出了一种基于高效聚合特征增强网络的SAR船舰检测方法。首先,在主干网络中采用空间通道注意力机制,构建出高效层卷积块作为主要的特征提取模块,以增强模型的特征获取性能,提高模型对船舰目标的识别能力;其次,特征融合部分采用Inception NeXt模块来提高算法效率;最后,在主干网络以及特征提取部分之间构建出一种全局增强特征金字塔分支结构,进一步融合全局特征,避免传输过程中的低维度特征损失,以提升网络的特征融合能力,使其即使对于复杂背景下的小目标仍然能展现出可靠的检测能力。为了证明所提网络的有效性,在SSDD数据集上作了对比实验,实验结果表明,相较于YOLOv7,所提网络的准确率提升了2.5个百分点,召回率提升了9.2个百分点,交并比(IoU)阈值为0.5时的平均精度提升了6.4个百分点,IoU为0.5∶0.95时的平均精度提升了9.9个百分点。实验结果证明,所提网络在提升SAR船舰检测精度、改善误检漏检等方面有显著优势,可作为高精度的检测方法来有效应对SAR船舰检测中存在的问题。

关键词：深度学习目标检测高效聚合特征增强网络注意力机制合成孔径雷达船舰检测

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基于稀疏恢复的双基地机载雷达杂波抑制方法

系统工程与电子技术 2024年第2期46卷 517-525页

作者：王安安谢文冲王永良空军预警学院雷达兵器运用工程重点实验室湖北武汉430019

基于杂波谱稀疏恢复(sparse recovery,SR)的空时自适应处理(space-time adaptive processing,STAP)技术对训练样本个数要求低,适用于杂波非均匀环境。然而在双基地配置下,杂波脊不落在均匀网格点上,这将造成网格失配,严重影响SR-STAP方... 详细信息

基于杂波谱稀疏恢复(sparse recovery,SR)的空时自适应处理(space-time adaptive processing,STAP)技术对训练样本个数要求低,适用于杂波非均匀环境。然而在双基地配置下,杂波脊不落在均匀网格点上,这将造成网格失配,严重影响SR-STAP方法性能。针对双基地机载雷达杂波的网格失配问题,提出了一种利用杂波脊先验信息划分非均匀网格的SR-STAP方法,所提方法首先由导航系统或参数估计方法获得待检测单元的杂波空时轨迹,然后根据杂波空时轨迹和均匀划分的空间频率确定初始归一化多普勒频率集合,接着根据可调参数更新归一化多普勒频率集合,最后构造对应的非均匀字典。所提方法可适用于任意双基地配置情况。仿真结果表明,应用非均匀字典的SR-STAP方法的杂波抑制性能较传统均匀字典有较大提升,并能在非理想条件下表现稳健。

关键词：双基地机载雷达杂波抑制稀疏恢复网格失配

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过载情形下群依赖作战网络恢复方法

哈尔滨工业大学学报 2024年第4期56卷 42-52页

作者：俞锦涛肖兵崔玉竹空军预警学院信息对抗系武汉430019 空军预警学院预警情报系武汉430019 之江实验室杭州311121

作战网络能够加速作战体系中杀伤链的闭合从而倍增作战效果,但是其也面临着被重点毁伤的威胁,为快速有效恢复甚至提升作战网络的鲁棒性,对作战网络级联失效建模和鲁棒性恢复方法展开了研究。首先,针对作战网络建模存在偏差的问题,从实... 详细信息

作战网络能够加速作战体系中杀伤链的闭合从而倍增作战效果,但是其也面临着被重点毁伤的威胁,为快速有效恢复甚至提升作战网络的鲁棒性,对作战网络级联失效建模和鲁棒性恢复方法展开了研究。首先,针对作战网络建模存在偏差的问题,从实际出发构建了双层异质群依赖作战网络模型,然后分析并设计了条件性群依赖失效、非连通失效和临界过载失效等级联失效过程,并提出具有作战意义的网络鲁棒性指标。考虑到时效性和恢复资源的限制,利用作战网络节点的属性特征,提出一种基于容量和重要性的边界节点优先恢复(prior recovery based on capacity and importance,PRCI)方法。最后,通过不同方法对比、调整模型参数等仿真实验检验所提方法的有效性和可行性。仿真结果表明,PRCI方法的恢复效果明显优于其他基准方法,具有起效快,迭代少的特点,在相同资源条件下可快速有效恢复作战网络的能力;同时还发现该方法的恢复效果与容忍度、容量参数、过载承受系数及恢复比例成正比,与负载参数成反比,进一步为作战网络的结构优化设计提供了参考。

关键词：依赖网络鲁棒性恢复方法级联失效条件性群依赖失效过载失效

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自相关加权融合的高精度频率估计算法

国防科技大学学报 2024年第4期46卷 222-228页

作者：刘康何明浩陈昌孝曾莎李争空军预警学院信息对抗系湖北武汉430019

为保证雷达对抗侦察系统在复杂电磁环境下的工作性能,提出了一种基于自相关加权融合的多段信号频率估计算法。对各段含噪信号进行自相关处理得到初相位为零、频率与原信号一致的高信噪比正弦信号,利用反余切算子构建支持度矩阵对自相关... 详细信息

为保证雷达对抗侦察系统在复杂电磁环境下的工作性能,提出了一种基于自相关加权融合的多段信号频率估计算法。对各段含噪信号进行自相关处理得到初相位为零、频率与原信号一致的高信噪比正弦信号,利用反余切算子构建支持度矩阵对自相关信号进行实时加权融合,在粗估计基础上建立参考信号,通过最小化误差函数求得高精度频率估计结果。仿真结果表明,相较于现有算法,本文算法在满足较低计算量的同时,不但精度明显提高,且在不同信噪比、信号长度以及信号异常等条件下均具备稳定的估计性能,为基于多传感器的雷达对抗情报侦察提供了参考。

关键词：多段信号融合频率估计自相关实时加权误差函数

基于节点重要性和改进效能环的防空反导预警体系能力评估

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兵工学报 2024年第1期45卷 328-338页

作者：俞锦涛肖兵崔玉竹空军预警学院信息对抗系湖北武汉430019 空军预警学院预警情报系湖北武汉430019 之江实验室浙江杭州311121

针对防空反导预警体系能力评估中存在的现实性较弱、考虑异质特性较少和能力计算不够全面等问题,提出基于节点重要性和改进效能环的体系能力评估方法。依托超网络模型对体系结构进行抽象建模,给出具有现实意义的效能环模型。从网络全局... 详细信息

针对防空反导预警体系能力评估中存在的现实性较弱、考虑异质特性较少和能力计算不够全面等问题,提出基于节点重要性和改进效能环的体系能力评估方法。依托超网络模型对体系结构进行抽象建模,给出具有现实意义的效能环模型。从网络全局和局部节点的重要性出发,根据节点之间相互影响关系对效能边进行分析,并结合节点的重要性和可靠性提出体系的能力期望,从而改进基于效能环的体系能力评估方法。反导预警作战的案例仿真分析结果表明:新方法具有可行性与合理性,充分考虑了防空反导预警体系的现实特性和装备的异质特征,能够较全面地评估体系作战能力,为体系的能力评估和结构优化提供理论支撑。

关键词：防空反导预警体系效能环节点重要性能力评估

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基于责任区划分的雷达网探测高超声速目标资源管理

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航空学报 2024年第8期45卷 218-228页

作者：郑建成曲智国谭贤四李志淮朱刚李陆军刘伟空军预警学院防空预警装备系武汉430019 中国人民解放军95246部队南宁530007 空军预警学院雷达士官学校武汉430300

针对高超声速目标机动能力强导致对其实时跟踪分配计算量大的问题,提出了一种基于雷达网责任区划分的资源管理方法。通过将雷达网发射的能量和延迟跟踪代价之和最小化作为优化目标,建立雷达网资源管理模型,根据模型求解结果提出最小化... 详细信息

针对高超声速目标机动能力强导致对其实时跟踪分配计算量大的问题,提出了一种基于雷达网责任区划分的资源管理方法。通过将雷达网发射的能量和延迟跟踪代价之和最小化作为优化目标,建立雷达网资源管理模型,根据模型求解结果提出最小化网内雷达最大资源需求的责任区划分方法,推导考虑目标分布密度的责任区最优划分公式,将雷达网探测高超声速目标的资源分配问题简化为确定目标落入哪个区域的问题,实现对该类目标的预先跟踪分配。仿真结果表明,对跟踪性能影响不大的情况下,所提方法可对防御区域内最大约40%的目标跟踪任务进行预先分配,显著降低了实时目标分配算法的计算量,雷达资源使用的鲁棒性较好。

关键词：雷达网高超声速目标跟踪分配责任区划分目标密度

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联邦学习中的信息安全问题研究综述

计算机工程与应用 2024年第3期60卷 61-77页

作者：段昕汝陈桂茸陈爱网陈晨姬伟峰空军工程大学信息与导航学院西安710077

联邦学习作为一种新兴的机器学习技术,允许多方在不共享原始数据的前提下通过参数交互完成协同训练,生成全局模型,为打破数据孤岛、整合数据资源提供了新范式,成为人工智能领域的一大研究热点。但联邦学习依然面临诸多安全风险。对联邦... 详细信息

联邦学习作为一种新兴的机器学习技术,允许多方在不共享原始数据的前提下通过参数交互完成协同训练,生成全局模型,为打破数据孤岛、整合数据资源提供了新范式,成为人工智能领域的一大研究热点。但联邦学习依然面临诸多安全风险。对联邦学习领域的国内外最新研究成果进行系统分析和分类,以联邦学习模型训练过程为线索,分析每个过程中系统可能存在的安全威胁,研究不同安全威胁的机理和特点,并按照威胁程度对其进行分类,在此基础上,研究当前先进的防御策略;最后,探讨了联邦学习面临的主要挑战和未来发展方向,旨在推动联邦学习应用安全落地和推广。

关键词：联邦学习数据安全系统威胁防御策略

基于结构张量降维和改进上下文感知相关滤波器的高光谱目标跟踪

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光学学报 2024年第11期44卷 150-160页

作者：赵东胡斌庄宇辰滕翔王超李佳郭业才南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 无锡学院电子与信息工程学院江苏无锡214105 西安电子科技大学物理学院陕西西安710071 中国人民解放军空军工程大学基础部陕西西安710051

针对高光谱目标跟踪算法在目标受遮挡时跟踪漂移的问题,本文提出一种基于结构张量降维和改进上下文感知相关滤波器的高光谱目标跟踪算法。首先利用结构张量提取目标区域和搜索区域的边缘纹理信息,再对结构张量进行分解得到对应目标区域... 详细信息

针对高光谱目标跟踪算法在目标受遮挡时跟踪漂移的问题,本文提出一种基于结构张量降维和改进上下文感知相关滤波器的高光谱目标跟踪算法。首先利用结构张量提取目标区域和搜索区域的边缘纹理信息,再对结构张量进行分解得到对应目标区域和搜索区域的特征向量,通过计算每个波段目标区域特征向量与搜索区域特征向量之间的马氏距离,获得当前帧高光谱图像的多维光谱权重,再利用多维光谱权重与高光谱图像进行加权融合实现降维,同时利用光谱信息与VGG19网络来提取降维后图像的深度特征;然后在训练分类器时,为抑制循环位移带来的边界效应,通过计算响应图的干扰因子来改进引入的上下文信息,当后续帧因干扰因素导致跟踪产生误差,并且随时间增加导致累积误差超过设定阈值的时候,本文所提跟踪算法将初始帧的响应图与当前帧的响应图融合,以便及时对跟踪结果进行校正;最后在标准数据集上验证了算法的性能,实验结果表明,本文所提跟踪算法与对比算法相比较,在克服目标遮挡方面具有更好的鲁棒性。

关键词：目标跟踪结构张量降维光谱信息干扰因子上下文信息