系统工程与电子技术 ›› 2023, Vol. 45 ›› Issue (10): 3024-3031.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2023.10.04

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基于DSGD的分布式电磁目标识别

王宏安1,2, 黄达3, 张伟1,2,*, 潘晔1, 王祥丰3, 邵怀宗1, 顾杰2   

  1. 1. 电子科技大学信息与通信工程学院, 四川 成都 611731
    2. 电子信息控制重点实验室, 四川 成都 610036
    3. 华东师范大学计算机科学与技术学院, 上海 200062
  • 收稿日期:2022-07-17 出版日期:2023-09-25 发布日期:2023-10-11
  • 通讯作者: 张伟
  • 作者简介:王宏安(1995—), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为分布式机器学习、辐射源识别
    黄达(1996—), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为群体智能
    张伟(1985—), 男, 高级工程师, 博士研究生, 主要研究方向为电子对抗
    潘晔(1972—), 女, 副教授, 博士, 主要研究方向为信号处理
    王祥丰(1987—), 男, 副教授, 博士, 主要研究方向为分布式优化、多智能体学习、可信机器学习
    邵怀宗(1969—), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为通信、雷达信号处理
    顾杰(1974—), 男, 研究员, 博士, 主要研究方向为自适应信号处理
  • 基金资助:
    电子信息控制重点实验室开放基金;国家自然科学基金(U20B2070);国家自然科学基金(U19B2028)

Distributed electromagnetic target identification based on decentrallized stochastic gradient descent

Hongan WANG1,2, Da HUANG3, Wei ZHANG1,2,*, Ye PAN1, Xiangfeng WANG3, Huaizong SHAO1, Jie GU2   

  1. 1. School of Information and Communication Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China
    2. Science and Technology on Electronic Information Control Laboratory, Chengdu 610036, China
    3. School of Computer Science and Technology, East China Normal University, Shanghai 200062, China
  • Received:2022-07-17 Online:2023-09-25 Published:2023-10-11
  • Contact: Wei ZHANG

摘要:

分布式电磁目标识别利用分布式最优化和分布式计算等技术实现传统集中式电磁目标识别。分布式最优化方法结合分布式计算架构实现对最优化问题的分布式求解, 以分布式实现从问题信息、数据到最优目标识别模型的映射。利用去中心化随机梯度下降方法这一经典分布式最优化方法, 建立面向电磁目标识别的分布式计算架构和分布式电磁目标识别方法。实际电磁信号数据验证了所提算法的有效性。在分布式电磁目标识别算法与集中式识别算法性能均保持在90%以上时, 单节点训练时间下降50%以上, 显著提升了训练效率。

关键词: 电磁目标识别, 分布式, 去中心化, 随机梯度下降, 一致性约束

Abstract:

Distributed electromagnetic target identification aims to realize traditional centralized electromagnetic target identification by using technologies such as distributed optimization and distributed computing. The distributed optimization method combines the distributed computing architecture to realize the distributed solution to the optimization problem, and realizes the mapping from the problem information and data to the optimal target identification model in a distributed manner. This paper uses the decentralized stochastic gradient descent, which is a classical distributed optimization method, to establish a distributed computing architecture and a distributed electromagnetic target identification method for electromagnetic target identification. Based on the actual electromagnetic signal data, the effectiveness of the proposed algorithm is verified. When the performance of the distributed electromagnetic target identification algorithm and the centralized identification algorithm remains above 90%, the single node training time decreases by more than 50%, which significantly improves the training efficiency.

Key words: electromagnetic target identification, distributive mode, decentralized, stochastic gradient descent, consistency constraints

中图分类号: