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基于射频数据的无线通信中的对抗机器学习:综述

信号处理 2021-08-24 v2

摘要

机器学习(ML)提供了从频谱数据中学习并解决无线通信中复杂任务的有效手段。在计算资源与算法设计近期进展的支撑下,深度学习(DL)已在信号识别、频谱感知与波形设计等多种无线通信任务中取得成功。然而,人们发现包括 DL 在内的 ML 易受操纵,从而催生了称为对抗机器学习(AML)的研究领域。尽管 AML 在计算机视觉与自然语言处理等其他数据领域已被广泛研究,但无线通信领域的 AML 研究仍处于早期阶段。本文在考虑无线系统独有特性的前提下,对聚焦于无线通信中 AML 的最新研究工作进行了全面综述。首先,讨论了深度神经网络上 AML 攻击的背景,并给出了 AML 攻击类型的分类法。还描述了生成对抗样本的各种方法以及攻击机制。此外,对针对各类无线通信问题的 AML 攻击以及无线领域中相应防御机制的现有研究进行了整体调研。最后,随着新攻击与防御技术的发展,讨论了面向下一代无线通信的 AML 近期研究趋势与总体未来展望。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.14392,
  title  = {Adversarial Machine Learning in Wireless Communications using RF Data: A Review},
  author = {Damilola Adesina and Chung-Chu Hsieh and Yalin E. Sagduyu and Lijun Qian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.14392},
  year   = {2021}
}

备注

17 pages, 3 figures