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基于复数卷积和注意力机制的并行磁共振成像重建
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作者 段继忠 肖琛 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第1期85-93,共9页
针对并行磁共振成像的重建,提出深度复数注意力网络(DCANet)模型。根据磁共振成像数据的复数性质,该模型使用复数卷积替换常规实数卷积;由于并行磁共振成像的数据中每个线圈获取到的数据有所不同,该模型还使用逐通道的注意力机制来重点... 针对并行磁共振成像的重建,提出深度复数注意力网络(DCANet)模型。根据磁共振成像数据的复数性质,该模型使用复数卷积替换常规实数卷积;由于并行磁共振成像的数据中每个线圈获取到的数据有所不同,该模型还使用逐通道的注意力机制来重点关注有效特征较多的通道;该模型使用数据一致性层保留采样过程中的原始数据,最终形成级联网络。使用3个不同的采样模式对2个不同磁共振成像数据序列进行实验,实验结果表明:DCANet模型具有较好的重建效果,能够获得更高的峰值信噪比(PSNR)和结构相似性指数(SSIM),以及更低的高频误差范数(HFEN),其中,PSNR相比磁共振成像级联通道注意力网络(MICCAN)、Deepcomplex、双倍频网络(DONet)这3种模型平均分别提高了4.52 dB、2.30 dB和1.21 dB。 展开更多
关键词 并行磁共振成像 图像重建 深度学习 复数卷积网络 注意力机制
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基于注意力机制和复数卷积循环网络的汽车雷达干扰抑制
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作者 吴秋雨 高勇 《无线电工程》 2024年第1期63-70,共8页
随着自动驾驶技术的发展,越来越多的汽车装载车载雷达,不同车辆的车载雷达之间会产生相互干扰,导致虚假目标的出现或基底噪声的增加,降低检测性能。针对汽车雷达之间的相互干扰问题,提出了一种基于注意力机制的深度复数卷积循环网络(Dee... 随着自动驾驶技术的发展,越来越多的汽车装载车载雷达,不同车辆的车载雷达之间会产生相互干扰,导致虚假目标的出现或基底噪声的增加,降低检测性能。针对汽车雷达之间的相互干扰问题,提出了一种基于注意力机制的深度复数卷积循环网络(Deep Complex Convolution Recurrent Network with Attention,DCCRN-Attention),在频域实现干扰抑制。模型使用复数网络将信号的实部和虚部联合起来进行特征学习,能同时预测干扰抑制后目标的幅度和相位,并在跳跃连接中引入注意力机制聚焦于更重要的特征信息,抑制无关信息。实验结果表明,所提模型能有效抑制干扰、提高目标的信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR),在评价指标上均优于基线方法。 展开更多
关键词 汽车雷达 干扰抑制 深度复数卷积循环网络 注意力机制
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基于混合型复数域卷积神经网络的三维转动舰船目标识别 被引量:11
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作者 张云 化青龙 +1 位作者 姜义成 徐丹 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1042-1049,共8页
在较高海情下,由于舰船目标处于随机摆动的非平稳运动状态,常规合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像处理会使得目标散焦、方位模糊,从而导致三维转动舰船目标识别准确率低.本文提出一种混合型复数域卷积神经网络(Mix-type C... 在较高海情下,由于舰船目标处于随机摆动的非平稳运动状态,常规合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像处理会使得目标散焦、方位模糊,从而导致三维转动舰船目标识别准确率低.本文提出一种混合型复数域卷积神经网络(Mix-type Complex-Valued Convolutional Neural Network,Mix-CV-CNN),并推导Mix-CV-CNN前向传播与反向传播算法.三维转动舰船目标经过SAR成像处理后存在剩余相位信息,Mix-CV-CNN能充分利用SAR复数域图像的幅度和相位信息,在不进行目标重聚焦的情况下,较好完成SAR复杂运动舰船目标的识别.实验表明,Mix-CV-CNN相较于具有相同自由度的实数域卷积神经网络(Real-Valued Convolutional Neural Network,RV-CNN)识别性能有所提高,实测数据识别平均准确率提高3.85%. 展开更多
关键词 合成孔径雷达 复数卷积神经网络 三维转动 目标散焦 舰船目标识别 混合型复数卷积神经网络
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复数卷积神经网络滚动轴承故障诊断研究 被引量:14
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作者 周林春 陈春俊 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第11期109-115,共7页
针对基于实数卷积神经网络的滚动轴承故障诊断方法对振动信号幅相信息利用不充分的问题,提出一种基于复数卷积神经网络的故障诊断模型。该模型以一维振动信号经连续小波变换得到的时频复数矩阵为输入,通过复数卷积神经网络独有的复数卷... 针对基于实数卷积神经网络的滚动轴承故障诊断方法对振动信号幅相信息利用不充分的问题,提出一种基于复数卷积神经网络的故障诊断模型。该模型以一维振动信号经连续小波变换得到的时频复数矩阵为输入,通过复数卷积神经网络独有的复数卷积方式提取和融合信号的幅值和相位特征,并通过全连接层和Softmax实现故障诊断结果输出。结果表明:采用复数卷积神经网络模型的故障诊断方法具有更强的抗噪声鲁棒性,在添加信号噪声的不同转速工况之间能保持更好的泛化性能,可提高滚动轴承故障诊断的准确率。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 连续小波变换 复数卷积神经网络
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基于双通道复数卷积神经网络的DOA估计算法 被引量:1
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作者 俞帆 陈格格 沈明威 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2022年第12期81-86,共6页
针对低信噪比下基于实数卷积神经网络(RV-CNN)的阵列波达方向(DOA)估计方法对接收信号幅相特征提取不充分的问题,引入复数卷积神经网络(CV-CNN)进行DOA估计。为进一步提高分类准确率,构建了一种基于复数卷积神经网络的非对称双通道DOA... 针对低信噪比下基于实数卷积神经网络(RV-CNN)的阵列波达方向(DOA)估计方法对接收信号幅相特征提取不充分的问题,引入复数卷积神经网络(CV-CNN)进行DOA估计。为进一步提高分类准确率,构建了一种基于复数卷积神经网络的非对称双通道DOA估计模型(CV-DCNN)。该模型以阵列接收信号的复数协方差矩阵作为输入,分别输入由空洞卷积层组成的第一通道和由标准卷积层组成的第二通道中,其中空洞卷积在不损失角度信息的情况下,增大特征图的感受野。通过复数卷积神经网络(CV-CNN)独有的复数卷积方式提取和融合信号的幅值和相位特征,将双通道提取的特征融合后通过全连接层和sigmoid函数实现角度分类结果输出。实验结果表明,CV-CNN比RV-CNN有更快的收敛速度,在低信噪比和少快拍条件下,CV-CNN比RV-CNN有更高的估计精度,而CV-DCNN比CV-CNN在收敛速度和估计精度上又有了进一步的提升。 展开更多
关键词 阵列达波方向估计 复数卷积神经网络 复数双通道卷积神经网络 空洞卷积
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基于复数卷积神经网络的辐射源识别方法 被引量:2
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作者 陶梦圆 张茜茜 +1 位作者 王禹 杨洁 《移动通信》 2022年第7期34-39,共6页
辐射源识别技术是近年来通信与信号处理领域的重要研究方向,是实现军事信号对抗与民用信号监管处理任务的基础。由于辐射源信号的种类、数量的急剧增加以及所处的电磁环境的复杂多变,传统的辐射源识别方法会出现识别性能下降的问题,因... 辐射源识别技术是近年来通信与信号处理领域的重要研究方向,是实现军事信号对抗与民用信号监管处理任务的基础。由于辐射源信号的种类、数量的急剧增加以及所处的电磁环境的复杂多变,传统的辐射源识别方法会出现识别性能下降的问题,因此提出一种基于CVCNN的辐射源识别方法。通过训练CVCNN来学习辐射源信号的有效特征并进行准确识别;采用100类民航客机广播式ADS-B信号用于辐射源识别,并对比了不同神经网络对该辐射源信号的识别性能。实验表明,所提出的CVCNN识别准确率更高、训练收敛速度更快,在实际部署中具备有效性和可行性。 展开更多
关键词 辐射源识别 复数卷积神经网络 ADS-B信号
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注意力去噪与复数LSTM的时变信道预测算法
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作者 陈永 蒋丰源 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期29-40,共12页
随着无线通信技术的发展,高速场景下通信技术的研究也越来越广泛,其中获取到准确的信道状态信息对提升无线通信系统的性能具有重要的意义。针对正交频分复用系统在高速场景下,现有信道预测算法未考虑噪声影响及预测精度低的问题,提出了... 随着无线通信技术的发展,高速场景下通信技术的研究也越来越广泛,其中获取到准确的信道状态信息对提升无线通信系统的性能具有重要的意义。针对正交频分复用系统在高速场景下,现有信道预测算法未考虑噪声影响及预测精度低的问题,提出了一种注意力去噪与复数卷积LSTM的时变信道预测算法。首先,设计了一种通道注意力信道去噪网络对信道状态信息进行去噪处理,降低了噪声对信道状态信息的影响。然后,提出了基于复数卷积层和长短期记忆网络的信道预测模型,对去噪后历史时刻的信道状态信息进行特征提取,并且对未来时刻的信道状态信息进行预测;改进后的LSTM预测模型增强了对信道时序特征的提取能力,提高了信道预测的精度。最后,结合Adam优化器对未来时刻信道状态信息进行预测输出。仿真结果表明:与对比算法相比,所提基于注意力去噪与复数卷积LSTM的时变信道预测算法对信道状态信息的预测精度更高,能够适用于高速移动场景下的时变信道预测。 展开更多
关键词 时变信道预测 高速场景 通道注意力去噪 复数卷积长短期记忆网络 正交频分复用
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SAR-ATR系统复数对抗样本生成方法
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作者 张梦君 熊邦书 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期747-756,共10页
针对现有对抗攻击方法只能用于攻击实数卷积神经网络这一限制,提出了一种基于生成对抗网络的复数对抗样本生成方法。首先,设计了一种产生有效对抗样本的复数模型,并引入了复数计算模块;其次,利用残差神经网络作为基本骨架,将预训练的复... 针对现有对抗攻击方法只能用于攻击实数卷积神经网络这一限制,提出了一种基于生成对抗网络的复数对抗样本生成方法。首先,设计了一种产生有效对抗样本的复数模型,并引入了复数计算模块;其次,利用残差神经网络作为基本骨架,将预训练的复数网络作为判别器实现对抗训练,以增强对抗样本的攻击能力;最后,通过替代模型实现可迁移的对抗攻击,以此实现了更高的攻击成功率。实验结果表明,所提方法在有目标攻击和无目标攻击任务下的成功率分别达到了76.338%和87.841%,迁移的成功率更高且对抗样本与原始干净样本更为接近。所提方法将对抗攻击扩展到复数神经网络后,避免了合成孔径雷达目标信息和精度的丢失,为实际合成孔径雷达自动目标识别系统的安全性和鲁棒性提供了参考方案。 展开更多
关键词 生成对抗网络 对抗样本 合成孔径雷达自动目标识别系统 复数卷积神经网络 有目标攻击 无目标攻击
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基于深度学习的FDD大规模MIMO系统下行CSI反馈技术 被引量:2
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作者 华敏妤 张逸彬 +1 位作者 孙金龙 杨洁 《移动通信》 2022年第7期23-28,共6页
准确的CSI反馈是FDD大规模MIMO系统中的关键技术之一。为了解决现有基于深度学习的压缩反馈会因分解复值CSI矩阵而造成信息损失的问题,提出了一种改进的下行CSI反馈技术,基于全卷积模型的CVCNN算法,利用复卷积层和反卷积层分别对下行CS... 准确的CSI反馈是FDD大规模MIMO系统中的关键技术之一。为了解决现有基于深度学习的压缩反馈会因分解复值CSI矩阵而造成信息损失的问题,提出了一种改进的下行CSI反馈技术,基于全卷积模型的CVCNN算法,利用复卷积层和反卷积层分别对下行CSI进行压缩和解压缩,避免了分解复值带来的损耗。实验结果表明,相较于传统的基准CsiNet算法,所提出的CVCNN算法提升了下行CSI的重构精度,同时降低了存储和计算开销。 展开更多
关键词 复数卷积网络 频分双工 大规模MIMO 深度学习 CSI反馈
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基于深度学习的雷达成像技术研究进展 被引量:6
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作者 张云 穆慧琳 +1 位作者 姜义成 丁畅 《雷达科学与技术》 北大核心 2021年第5期467-478,共12页
成像雷达具有全天时、全天候、远距离、高分辨对地观测的能力,使得雷达系统具有对观测区域进行成像和解译的能力。利用先进信号处理技术实现实时高分辨成像以满足图像解译的需求是雷达成像技术研究的重要目的和意义。随着深度学习的迅... 成像雷达具有全天时、全天候、远距离、高分辨对地观测的能力,使得雷达系统具有对观测区域进行成像和解译的能力。利用先进信号处理技术实现实时高分辨成像以满足图像解译的需求是雷达成像技术研究的重要目的和意义。随着深度学习的迅速兴起,深度学习网络在逆问题求解中得到广泛应用,也为提升成像质量和成像效率提供新的求解思路。本文基于雷达成像数学模型将雷达成像问题建模为成像逆问题,从逆问题求解的角度分析了基于深度学习的雷达成像方法的可行性。并综述了近年来雷达深度学习技术在合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)、逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)、SAR运动目标成像等雷达成像领域的研究现状,在此基础上探讨了目前面临的亟待解决的问题,并对未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 深度学习 雷达成像 逆问题 卷积神经网络 复数卷积神经网络
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