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作者:马添乐;胡圣波;熊霞;
单位:贵州师范大学大数据与计算机科学学院;贵州师范大学智能信息处理研究所;
摘要:随着认知电子战的发展,短波跳频通信系统的抗干扰能力面临严峻挑战,于是提出了一种基于信道化干扰检测的跳频智能抗干扰方法,旨在解决传统干扰检测和抗干扰策略在复杂、多变的电子战环境中难以保持高效和准确的问题。通过改进前向连续均值去除(Forward consecutive mean excision,FCME)算法,降低传统算法对初始噪声估计准确性的依赖,同时结合信道化接收机方案,实现对短波跳频通信系统全频段的干扰监测,满足电子战中快速高效的抗干扰需求。并采用双深度Q网络(Double DQN,DDQN)学习干扰规律、制定抗干扰策略。仿真结果表明:改进的干扰检测算法在单音、多音和宽带干扰的检测中,尤其在低干扰噪声比条件下,其检测率显著高于FCME、差分谱包络FCME(Differential spectrum envelope FCME,DiffFCME)、双门限FCME(Double threshold FCME,DTFCME)和连续均值去除(Consecutive mean excision,CME)干扰检测算法,且漏检率较低;在高虚警概率下,误检率也显著降低。此外,在提出的随机干扰和规律干扰场景中,DDQN抗干扰决策模型相比于随机、深度Q网络(DeepQ-Network,DQN)和对抗深度Q网络(Dueling DQN)决策模型展现了更快的收敛速度和更高的抗干扰决策成功率。同时,提出的抗干扰方法生成的跳频策略在相同干扰条件下,其归一化吞吐量显著优于传统的伪随机跳频策略。
关键词:抗干扰决策;;强化学习;;马尔可夫决策;;干扰检测
基金资助:贵州省教育厅项目(KY[2017]031);; 贵州省科技厅项目(QKH[2022]242);; 国家自然科学基金项目(61561009)