Личный кабинет
Подробное описание документа
Сверточный нейросетевой алгоритм двухкоординатного сверхразрешения объектов на цифровых кадрах радиолокационных изображений и сравнительная оценка его эффективности / Борискин Д. Е., Горбачев Н. В., Исаев И. Д., Савельев А. Н. - DOI 10.18127/j20700814-202603-01 // Информационно - измерительные и управляющие системы. - 2026. - Т. 24, № 3. -
Постановка проблемы. Задача адаптации параметров методов и алгоритмов сверхразрешения на цифровых кадрах (ЦК) двухкоординатного радиолокационного изображения (РЛИ) под условия сигнально-помеховой обстановки может быть решена за счет их обучения. В настоящее время, наряду с базовыми, широкое применение находят сверточные нейросетевые алгоритмы (НС), применяемые, в том числе, для решения задач сверхразрешения. Качество функционирования НС в соответствии с заданным критерием определяется ее структурой, методами обучения и оценки отношения сигнал/шум (ОСШ). Поэтому актуальной является разработка и адаптация для решения практических задач методов сверхразрешения на ЦК РЛИ, программных инструментов и способов, применимых в методиках их сравнительного анализа и оценки эффективности.
Цель. Разработать сверточный нейросетевой двухкоординатный алгоритм сверхразрешения РЛС, программные инструменты обучения, анализа и оценки его эффективности для сравнения с базовыми алгоритмами.
Результаты. Выполнено моделирование и сравнительный анализ базовых методов сверхразрешения (инверсная фильтрация, фильтрация Винера, метод Тихонова, метод Люси-Ричардсона, Split Bregman Аlgorithm) и метода сверточной нейронной сети архитектуры U-Net. Для проведения численных экспериментов разработан генератор, синтезирующий ЦК РЛИ со случайными параметрами и модуль оценки мощности шума Установлена устойчивость функционирования сверточного нейросетевого алгоритма по сравнению с классическими при низких значениях ОСШ. Получены предпочтительные области ОСШ применения традиционных и сверточного нейросетевого алгоритмов сверхразрешения объектов на синтезированных ЦК РЛИ со случайными параметрами. Выявлено негативное явление «галлюцинаций» нейронной сети при ОСШ ниже 0 дБ с ограничением ее применение в указанных условиях. Практическая значимость. Сравнительный анализ различных алгоритмов сверхразрешения на синтезированных искусственных ЦК РЛИ со случайными параметрами показал, что модификация сверточной нейронной сети архитектуры U-Net обладает наибольшей помехоустойчивостью, значительно превосходя классические методы при относительно низких отношениях сигнал/шум.
Ключевые слова радиолокационная система, цифровой кадр, радиолокационное изображение, сверхразрешение, деконволюция, инверсный фильтр, фильтр винера, тихоновская фильтрация, деконволюция люси-ричардсона, сверточные нейронные сети, split bregman algorithm, нейронная сеть, дискретное вейвлет-преобразование
621.396 Аппаратура и методы радиосвязи
Статья опубликована в следующих изданиях
Т. 24, № 3. - 2026.
