論文の概要: SigNet: A Novel Deep Learning Framework for Radio Signal Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.03525v2
- Date: Mon, 18 Oct 2021 07:02:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-10-02 06:33:30.293930
- Title: SigNet: A Novel Deep Learning Framework for Radio Signal Classification
- Title(参考訳): SigNet: 無線信号分類のための新しいディープラーニングフレームワーク
- Authors: Zhuangzhi Chen, Hui Cui, Jingyang Xiang, Kunfeng Qiu, Liang Huang,
Shilian Zheng, Shichuan Chen, Qi Xuan and Xiaoniu Yang
- Abstract要約: 本稿では,SigNetと呼ばれる新しいディープラーニングフレームワークを提案する。まず,S2M演算子を用いて元の信号を2乗行列に変換する。
SigNet/SigNet2.0はラベル付き信号データを取得するのが難しい状況では極めて有用である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.92637499464351
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Deep learning methods achieve great success in many areas due to their
powerful feature extraction capabilities and end-to-end training mechanism, and
recently they are also introduced for radio signal modulation classification.
In this paper, we propose a novel deep learning framework called SigNet, where
a signal-to-matrix (S2M) operator is adopted to convert the original signal
into a square matrix first and is co-trained with a follow-up CNN architecture
for classification. This model is further accelerated by integrating 1D
convolution operators, leading to the upgraded model SigNet2.0. The simulations
on two signal datasets show that both SigNet and SigNet2.0 outperform a number
of well-known baselines. More interestingly, our proposed models behave
extremely well in small-sample learning when only a small training dataset is
provided. They can achieve a relatively high accuracy even when 1\% training
data are kept, while other baseline models may lose their effectiveness much
more quickly as the datasets get smaller. Such result suggests that
SigNet/SigNet2.0 could be extremely useful in the situations where labeled
signal data are difficult to obtain. The visualization of the output features
of our models demonstrates that our model can well divide different modulation
types of signals in the feature hyper-space.
- Abstract(参考訳): 深層学習は特徴抽出能力とエンドツーエンドの学習機構によって多くの分野で大きな成功を収めており、近年では無線信号変調分類にも導入されている。
本稿では,signetと呼ばれる新しい深層学習フレームワークを提案する。s2m(signal-to-matrix)オペレータを用いて,まず最初の信号を正方形行列に変換する。
このモデルは1D畳み込み演算子を統合することでさらに加速され、SigNet2.0がアップグレードされた。
2つの信号データセットのシミュレーションは、signetとsignet2.0が多くのよく知られたベースラインを上回っていることを示している。
より興味深いことに、提案するモデルは、小さなトレーニングデータセットのみを提供する場合、小さなサンプル学習で非常によく振る舞う。
1\%のトレーニングデータが保持されている場合でも、比較的高い精度を達成できるが、データセットが小さくなれば、他のベースラインモデルの方がずっと早く効果を失う可能性がある。
このような結果から,ラベル付き信号データを得るのが困難な状況において,SigNet/SigNet2.0は極めて有用であることが示唆された。
モデルの出力特性の可視化により,我々のモデルが特徴超空間内で異なる変調種類の信号を分割できることが示される。
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