【摘 要】
:
由于空间时敏运动目标会产生明显高于空间背景的红外辐射,分析其红外辐射信号是一种重要的目标分析手段。基于红外辐射信号的空间时敏运动目标分析主要包括关键点检测和目标类型识别。前者是为了确定目标状态发生变化的时间点,有助于确认目标当时所处的状态,也可以为识别目标类型提供信息。后者则是分析的主要目的,快速且准确地获得目标的类型有助于己方人员尽快做出合理的应对措施。本文将针对空间时敏运动目标的关键点检测及类
【基金项目】
:
航天科工***所合作项目“基于深度学习的高可靠***智能判别技术”,研究年限:2019年10月-2020年12月;
论文部分内容阅读
由于空间时敏运动目标会产生明显高于空间背景的红外辐射,分析其红外辐射信号是一种重要的目标分析手段。基于红外辐射信号的空间时敏运动目标分析主要包括关键点检测和目标类型识别。前者是为了确定目标状态发生变化的时间点,有助于确认目标当时所处的状态,也可以为识别目标类型提供信息。后者则是分析的主要目的,快速且准确地获得目标的类型有助于己方人员尽快做出合理的应对措施。本文将针对空间时敏运动目标的关键点检测及类型识别算法展开研究,研究的主要内容如下:(1)提出一种基于堆叠式LSTM网络的关键点检测算法,围绕该算法对标签方式、数据增强、损失函数和后处理方法进行有针对性的改进,并且提出一种新的评价方式以刻画算法在不同时间精度要求下的关键点检测能力。该算法在自建数据集上的精确率、召回率、F1分数和分割覆盖指标分别达到0.963、0.951、0.957和0.773。(2)提出一种基于关键点局部特征的目标分类算法。该算法利用已知的关键点位置,先提取信号关键点附近的时域、时频域及深度特征,再使用FRESH算法和主成分分析进行特征压缩,然后通过随机森林进行分类得到目标的类型。该算法在自建数据集上的精确率、召回率和F1分数分别达到0.972、0.967和0.967。(3)提出一种关键点检测及目标分类多任务网络,并将其部署到了自主开发的软件平台上。该网络通过多任务学习和关键点注意力结构,以接近前述单任务算法的性能,同时进行关键点检测和目标分类。该网络的关键点检测的精确率、召回率、F1分数和分割覆盖指标达到0.953、0.954、0.953和0.721,目标分类的精确率、召回率和F1分数分别达到0.982、0.980和0.980。
其他文献
调频连续波(FMCW)雷达相比于单点频连续波雷达和脉冲雷达具有较多优点。FMCW收发前端是FMCW雷达的重要组成部分,其性能的优劣对于FMCW雷达有着重要的影响,而X波段天线尺寸小、距离及方位分辨率高,有利于近距离目标探测,因此对于X波段FMCW收发前端的研究有着十分重要的意义。本文主要介绍了一种X波段FMCW收发前端的设计与实现。首先对比分析了几种常见的频率源技术和接收机技术的优缺点,根据本课题
自适应目标检测是雷达信号处理领域的一个重要研究方向,是雷达诸多功能实现的前提。对于噪声协方差矩阵(Noise Covariance Matrix,NCM)未知的目标检测问题,通常需要训练数据对NCM进行估计。一般情况下,需要至少两倍系统自由度的训练数据样本来估计NCM才能将损失控制在3d B以内。实际应用中,由于复杂的环境地形等原因,通常难以获得足够的训练数据样本。当训练数据数量(Amount o
太赫兹SAR作为SAR成像技术的前沿研究领域,有着非常广阔的应用前景。太赫兹SAR的合成孔径时间短,在合成孔径时间内雷达载机飞行轨迹变化较小,一定条件下对成像的影响可以忽略。不过对于太赫兹SAR的研究还停留在直线轨迹或者圆周轨迹模式,曲线模式的太赫兹SAR无论从模式上还是算法上都不太成熟。基于此,本文对太赫兹曲线SAR的成像模式和算法进行了研究,在成像模式扩展、子孔径划分以及成像预处理方法等方面进
混频器的主要功能是完成频率变换,是接收系统中至关重要的电路。现今,随着毫米波固态三端口器件的发展,有源混频技术成为了混频器研究的重要方向,同时也在MMIC中得到广泛的应用。本文基于一款商用的K波段FET管,来进行基波有源混频器和谐波有源混频器的研究。首先研究了一种K波段基波有源混频器,该混频器性能良好,一定带宽内具有变频增益。然后将该款K波段FET管应用在了更高的频段,分别研究了U波段二次谐波有源
伴随着移动通信的飞速发展,相控阵技术凭借灵活快速的波束成形和波束扫描等特点愈发热门,而射频前端芯片作为相控阵中不可缺少的关键模块有着重要的研究意义。同时,CMOS工艺凭借着低成本,高集成度等优点在微波毫米波集成电路领域备受关注,因此本文基于CMOS工艺针对射频前端芯片中的幅频电路进行了深入研究。文中先是对衰减器和混频器的相关知识做了介绍与分析,包括各自模块的基本原理,性能参数以及基本结构。之后根据
超声速混合层燃烧是超燃冲压发动机燃烧室中典型的流动与燃烧形态。因此,开展三维空间发展超声速混合层燃烧直接数值模拟,认识超声速混合层燃烧中的涡结构、激波波系和火焰形态的演化以及混合效率和燃烧效率的变化规律,具有重要的学术意义和工程应用价值。主要研究工作及其结论包括:提出了超声速有反应混合层设定入口条件的相容性方法,基于耦合详细反应机理的多组分NS方程和能同时分辨涡结构与激波的五阶紧致-WENO混合格
通信信号调制识别是一种识别所接收的未知通信信号调制类别的技术,同时也是对信号下一步分析的关键基础。几年来随着人工智能技术的发展,将深度学习技术应用于通信信号调制识别已经成为了主流趋势。但深度模型的复杂度与运算量较大,难以满足复杂环境下的需求。因此,本文研究了调制信号深度模型的轻量化技术,主要成果如下:1.实现了一种以通道剪枝为基础的信号识别模型轻量化算法。该方法使用模型归一化层的缩放因子作为评价标
随着无线通信系统逐渐往多频化的方向发展,不同天线之间的布局成为决定系统尺寸的关键因素之一,多频天线的小型化设计对系统级的小型化起到至关重要的作用。而5G通信的发展,使得毫米波与微波频段天线同时被应用于收发信号,由于两者之间尺寸差异巨大,将毫米波天线集成到低频天线的结构之中成为可能,此类天线被定义为结构复用天线。由于部分低频天线表面电流分布存在较弱的区域,在相应区域内设计毫米波天线对低频天线引入可以
AV1是开源媒体联盟AOM在2018年推出的新一代视频编解码标准,旨在开发应用于互联网的开源、专利免费的视频编解码器。AV1作为开源媒体联盟的首个视频编解码标准,与上一代视频编解码标准H.265/HEVC以及谷歌公司的VP9相比,AV1在相同的高清视频序列和测试条件下,编码性能均得到了提高。本文主要针对AV1视频编码标准的率失真优化技术进行研究和分析,并以不同的模型和质量评价方式为基础进行改进,提
现代无线通信技术的发展给毫米波无线通信带来了新的应用场景,如何设计高集成度、低成本的毫米波前端电路成为了研究热点。与目前的化合物半导体工艺相比,CMOS工艺具有更低的成本以及更高的集成度,得到了工业界与学术界的广泛关注。开关电路广泛地应用于毫米波时分双工相控阵系统中,是无线通信收发机系统中的重要模块。本文基于65-nm CMOS工艺,研究了应用于无线通信系统中的毫米波开关芯片。本文首先介绍了本课题