基于频谱地图重构的辐射源识别

来源：电子与信息学报杂志2024年第10期北京时间：

作者：王雪刚, 王方刚, 王意卓

单位：北京交通大学电子信息工程学院 北京 100044

摘要：无线环境地图(REM)是呈现电磁态势的一种有效形式，考虑实际观测的不完整频谱地图受到干扰和噪声污染的问题，该文对频谱地图进行重构，并在此基础上完成辐射源识别。首先，将复杂电磁环境下的频谱地图建模为高维张量，在预处理中通过线性插值对其初始化补全。然后，使用视觉Transformer模型解决语义分割问题以识别频谱语义区域，区域中仅单一辐射源功率占主导，每个语义张量的低秩性得以保留。提出了一种压缩式张量分解算法，并采用交替方向乘子法(ADMM)在语义区域中重构期望信号频谱和干扰；最后，在重构的频谱地图上检测未知辐射源的位置。该方法能够充分利用频谱数据的低秩性，适用于广域多辐射源个体的电磁场景。实验结果表明，所提方法比现有方法具有更优的重构性能，降低了达到相同频谱地图恢复精度时对观测样本比例的要求，并能够准确检测辐射源。

关键词：辐射源识别, 频谱地图, 语义分割, 张量分解

基金资助：中央高校基本科研业务费(2022JBQY004)，国家重点研发计划(2020YFB1806903)，国家自然科学基金(62221001)，国家自然科学基金铁路基础研究联合基金(U2368201)