文章标题：基于多尺度残差网络的联合声呐与通信系统

文章作者：聂钰蓉, 张育芝
关 键 字：联合声呐与通信;正交啁啾复用;共享波形;多尺度卷积;自注意力机制
文章摘要：针对探测声呐与通信声呐独立运行导致的频谱利用率低、相互干扰等问题，基于全共享体制和深度学习方法，提出水声正交啁啾复用（Orthogonal Chirp Division Multiplexing，OCDM）信号的联合声呐与通信（Sonar Communication，SonarCom）系统方案。在发射端，采用多载波调制技术发射抗干扰的OCDM共享波形；在接收端，构建融合多尺度卷积（Multi-Scale Convolutional Neural Network，MSCNN）结构和自注意力机制（Self-Attention，SA）的深度残差网络（Residual Network，ResNet）模型MSResNet，完全替代传统OCDM接收机的信号处理模块，充分训练后直接用于在线信息恢复和目标探测。模型精准捕捉到OCDM信号的关键特征，并在保证良好探测性能的前提下集成了通信功能。仿真结果表明，与相关方法相比，基于OCDM的MSResNet-SonarCom可以实现更低的误码率和更高的检测概率，并且对多普勒效应具有较强的鲁棒性。