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通过鲁棒全局特征提取增强自动调制识别

信号处理 2024-01-03 v1 人工智能 机器学习

摘要

自动调制识别在无线通信系统中起着至关重要的作用。近年来,深度学习AMR策略取得了巨大成功。调制信号表现出长时依赖关系,提取全局特征对于识别调制方案至关重要。传统上,人类专家分析星座图中的模式来分类调制方案。经典的基于卷积的网络由于其有限的感受野,擅长提取局部特征但难以捕捉全局关系。为了解决这个限制,我们引入了一种新颖的混合深度框架TLDNN,它结合了Transformer和长短期记忆(LSTM)的架构。我们利用Transformer的自注意力机制来建模信号序列中的全局相关性,同时使用LSTM来增强对时间依赖性的捕捉。为了减轻射频指纹特征和信道特性等对模型泛化能力的影响,我们提出了称为片段替换的数据增强策略,以增强模型对调制相关特征的鲁棒性。在广泛使用的数据集上的实验结果表明,我们的方法达到了最先进的性能,并在复杂度方面表现出显著优势。我们提出的框架作为一个基础骨干,可以扩展到不同的数据集。我们已经验证了我们的增强方法在增强模型泛化能力方面的有效性,特别是在少样本场景中。代码可在\url{https://github.com/AMR-Master/TLDNN}获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.01056,
  title  = {Enhancing Automatic Modulation Recognition through Robust Global Feature Extraction},
  author = {Yunpeng Qu and Zhilin Lu and Rui Zeng and Jintao Wang and Jian Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.01056},
  year   = {2024}
}

备注

submitted to IEEE Transactions on Vehicular Technology, 14 pages, 11 figures