【技术实现步骤摘要】
一种基于SAGAN的通信信号波形生成方法
[0001]本专利技术涉及无线通信信号仿真生成领域，尤其涉及一种基于SAGAN(自注意力生成对抗网络)的通信信号波形生成方法。
技术介绍
[0002]复杂电磁环境仿真构建是当前通信领域的重要研究方向，通信信号生成是其中的关键一步，对于非合作方的通信信号生成方式主要有两种，一种是基于参数测量分析的方式，通过捕获空间中的目标信号，对目标信号的码速率、调制样式、载波频率等参数进行估计，根据估计结果进行信号的重构；另一种方式是基于盲侦察、盲干扰的方式，通过对目标信号进行稀疏采样，获得信号的稀疏特性，再利用信号的稀疏特性进行重构信号。然而现代电磁环境中存在大量新型复杂通信信号，对于空间中非合作方带有特定帧结构的复杂通信信号，传统方式很难对其进行重构。
技术实现思路
[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于避免上述
技术介绍
中的不足之处而提供一种基于SAGAN的通信信号波形生成方法。本专利技术的模型不需要对目标信号进行复杂的参数测量与分析，可减少人力和时间成本，模型灵活易训练，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于SAGAN的通信信号波形生成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)构建具有特定帧结构和不同信噪比的训练数据集；(2)基于自注意力生成对抗网络架构，构建面向一维信号重构的网络模型；(3)分别设计网络模型中的生成器与判别器中的优化目标函数；(4)使用步骤(1)中所得的训练数据集，基于训练优化策略对网络模型进行训练，得到训练好的生成器；(5)将随机噪声输入训练好的生成器，生成得到重构后的信号样本数据。2.根据权利要求1所述的一种基于SAGAN的通信信号波形生成方法，其特征在于，步骤(1)的具体方式为：构建的帧结构信号样本，包括一个前同步码、零个或一个后同步码、一个或多个有效载荷，相邻有效载荷之间具有一个导频块，导频块将所有有效载荷的信息均匀分割，帧结构信号样本设置具有不同信噪比。3.根据权利要求1所述的一种基于SAGAN的通信信号波形生成方法，其特征在于，步骤(2)中的网络模型包括生成器和判别器，其中：生成器包括一个全连接层、六个反卷积层和两个自注意力层，反卷积层分为两种，一种是卷积核尺寸kernel为3，步长stride为1，扩充padding为1的小反卷积层，另一种是卷积核kernel尺寸为4，步长stride为2，扩充padding为1的大反卷积层；生成器的输入为1通道64长度的随机噪声，随机噪声首先经过一层全连接层，输出数据长度变为8192，再将数据经过仿射变换变为64通道64长度，变换后的数据进入反卷积层，依次经过三个小反卷积层、一个大反卷积层、一个自注意力层、一个大反卷积层、一个自注意力层、一个大反卷积层，最后获得目标生成数据；数据每经过一个小反卷积层，输出的通道数变为原来2倍，长度不变，数据每经过一个大反卷积层，输出的通道数减小为原来的二分之一，长度变为原来的2倍；数据每经过一个自注意力层后，输出通道数和数据长度不变；为保持模型训练稳定，数据经过全连接层后，进行批归一化处理，另外，除了最后一个反卷积层外，经过其余反卷积层后的数据均首先进行谱归一化处理，然后再进行批归一化处理；判别器包括全连接层、五个卷积层和两个自注意力层，卷积层分为两种，一种是卷积核尺寸kernel为3，步长stride为1，扩充padding为1的小卷积层，另一种是卷积核尺寸kernel为4，步长stride为2，扩充padding为1的大卷积层；判别器的输入为样本或生成器生成的数据，输入数据依次经过一个小卷积层、二个大卷积层、一个自注意力层、一个大卷积层、一个自注意力层、一个大卷积层，数据每经过一个小卷积层，输出的通道数变为原来二倍，长度不变，数据每经过一个大卷积层，输出的通道变为原来二倍，长度变为原来的二分之一，数据每经过一个自注意力层，输出通道数和数据长度不变，最后将卷积层输出数据经过仿射变换后输入到全连接层，仿射变换后的数据经过第一个全连接层后输出长度为512，经过第二个全连接层后输出长度为1；为保持模型训练稳定，数据经过全连接层后，进行批归一化处理，经过卷积层后的数据首先进行谱归一化处理，然后再进行批归一化处理。4.根据权利要求1所述的一种基于SAGAN的通信信号波形...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯奇，陈丽，刘芳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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