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基于自监督学习和射频域适应的少样本雷达信号识别

机器学习 2025-07-16 v3 人工智能 信号处理

摘要

雷达信号识别 (RSR) 在电子战 (EW) 中发挥着关键作用,因为准确分类雷达信号对于决策至关重要。最近的深度学习技术在数据充足的领域显示出显著的潜力,但在 EW 场景中因标注的射频 (RF) 数据稀少或难以获取而不足。为此,我们引入一种自监督学习 (SSL) 方法,利用掩码信号建模和 RF 域适应进行少样本 RSR,并提升在有限 RF 样本和标注环境下的性能。我们提出了两步方法:首先在基带正频率和失频 (I/Q) 信号上进行预训练,这些信号来自多样化的 RF 域;随后将所学表示迁移到雷达域,在该域标注数据稀缺。实验结果表明,我们的轻量级自监督 ResNet1D 模型在雷达信号上预训练时,1-shot 分类准确率可提升最高 17.5%;而在通信信号等外域预训练时,提升最高可达 16.31%。我们还提供了几种 MAE 设计和预训练策略的参考结果,为少样本雷达信号分类树立了新的基准。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.03461,
  title  = {Few-Shot Radar Signal Recognition through Self-Supervised Learning and Radio Frequency Domain Adaptation},
  author = {Zi Huang and Simon Denman and Akila Pemasiri and Clinton Fookes and Terrence Martin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.03461},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 15 figures