兵器装备工程学报

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稿件标题: 基于轻量级残差网络的无人机个体识别方法
稿件作者: 杨雷1,郭恩泽2,刘益岑3,魏国峰1,杨宁1,郭道省1
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2023.06.034
科学编辑: 杨继森 博士(重庆理工大学教授)
栏目名称: 信息科学与控制工程
关键词: 无人机信号;个体识别;轻量级神经网络; MobileNetv2;残差网络
文章摘要: 在无人机的个体识别中,针对现有的识别方法存在分类准确率低、实时性差、网络模型参数量大以及难以应用于资源受限的设备等问题,提出基于轻量级残差网络(scale down resnet,SDRNet)的无人机个体识别方法。首先,通过短时傅里叶变换(short time fourier transform,STFT)把一维时域信号转为二维时频图像,并对图像进行灰度处理。其次,网络基于MobileNetv2,结合无人机个体信号的时频图像特征,通过缩减网络层数以降低模型深度,通过减少输出通道数以降低模型维度;借鉴ResNet残差结构的设计思想,通过增加卷积层的残差连接以实现更多不同深度网络的集成,设计出轻量级残差网络SDRNet模型。最后,利用STFT时频灰度图作为样本对SDRNet模型进行训练,实现对无人机个体的识别。仿真实验采用公开的6架悬停无人机的信号、在AWGN高斯白噪声信道环境下进行。实验结果表明,所提方法在信噪比SNR=10 dB的环境下对无人机个体信号的平均识别率为94.00%,分别高于MobileNetv2、GoogleNet模型的0.17%、5.17%,低于ResNet 模型2.50%;所设计的SDRNet模型的可学习参数量、模型规模、乘加计算量约为基础轻量级MobileNetv2模型的19.5%、19.6%、35.9%。相较于基于MobileNetv2、GoogleNet、ResNet等神经网络模型方法相比,所提方法在保持较高识别准确率的同时,具有更快的识别速度和更小的内存开销。
引用本文格式: 杨雷,郭恩泽,刘益岑,等.基于轻量级残差网络的无人机个体识别方法[J].兵器装备工程学报,2023,44(6):246-253.
YANG Lei, GUO Enze, LIU Yicen, et al.UAV individual recognition method based on Scale Down ResNet[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2023,44(6):246-253.
刊期名称: 2023年06期
出版时间: 2023年6月
上线时间: 2023年6月28日
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