Multi-Radar Interference Mitigation in Photonics-Based Radar With Sliding Window LSTM Recurrent Neural Network

2024

Закрытый доступ Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1109/jlt.2024.3402329
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

In this paper, we propose and experimentally demonstrate a technique of mitigating multi-radar interference in a photonic radar using a sliding window long short-term memory (SW-LSTM)-based recurrent neural network. For the proof-of-concept experimental demonstration, a photonics-based victim radar (VR) with an 8 GHz linear frequency modulated (LFM) signal is generated using optical injection in a semiconductor laser. This VR is used to detect two objects separated by 10 cm in the presence of multiple interference sources. To perform the analysis of mitigating interference in the multi-radar environment, we generated random interference LFM signals (IR-LFM) with diverse bandwidths (4 GHz to 10 GHz) and chirp rates (±1 GHz/μs to ±20 GHz/μs), both experimentally and synthetically. The generated IR-LFM signals consist of both coherent and non-coherent interferences and are added to the echo signal and trained using SW-LSTM. During the training stage, learning rate, stacked layers, nodes, batch size, and window size are optimized. In the test stage, we use signals with both coherent and non-coherent interferences, which are distinct from the interferences in the training stage. The proposed model is evaluated for one, four, and eight interference test scenarios, in which it successively achieves a meanR2value of > 93% for all test scenarios, taken over ten trials in each test scenario. Furthermore, a mean error vector magnitude(EVM)ofSINR) of > 11 dB are obtained. These results indicate a strong similarity between the range profile calculated in the interference-free and the multi-interference environments with our proposed scheme of mitigating interference using SW-LSTM.