نشریه علمی پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی

نشریه علمی پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی

تولید، شبیه‌سازی و شناسایی اهداف در رادار خودرو به کمک مدل‌های یادگیری عمیق

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه مخابرات دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشکدگان فنی دانشگاه تهران
10.22034/joeds.2026.584583.1122
چکیده
در این مقاله در ابتدا روش شبیه‌سازی رادار خودروی FMCW با کمک برنامه‌نویسی تشریح شده است. سپس به کمک نرم‌افزار Qt و زبان برنامه‌نویسی C یک شبیه‌ساز رادار خودرو طراحی شده است. این شبیه ساز در ابتدا اهداف را با استفاده از روش رهگیری پرتو مدل می‌کند اما عملکرد این شبیه‌ساز در تولید داده آموزشی در ادامه به کمک داده‌های واقعی و یک مدل آموزش داده شده که از یک شبکه LSTM استفاده می‌کند، بهبود یافته است. در بخش کشف اهداف نیز امکان استفاده از مدل‌های یادگیری عمیق که برای بخش بندی تصاویر مطرح شده اند، بررسی شده است. به این منظور ابتدا از یک شبکه مبتنی بر U-Net استفاده شده است که عملکرد بسیار خوبی نسبت به روش‌های سنتی مخصوصا در SNRهای پایین دارد. نهایتا مدل SAM عرضه شده توسط شرکت متا (فیسبوک) نیز برای این مساله آزمایش شده است و برای تشخیص اهداف با SNR بالا، مناسب ارزیابی شده است. بهبود بیش از 70 درصد در عملکرد شناسایی نسبت به روش‌های سنتی CFAR و همچنین امکان تشخیص نوع هدف از جمله مزایای بهره گیری از این مدل‌ها نسبت به روش‌های CFAR است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Automotive Radar Target Generation, Simulation , and Detection Using Deep Learning Models

نویسندگان English

Jamal Kazazi
Mahmoud Kamarei
University of Tehran
چکیده English

In this paper, we first present a programming-based simulation of an automotive FMCW radar. Then, an automotive radar simulator is designed using Qt software and the C programming language. This simulator initially models targets using the ray tracing method; however, its performance in generating data is subsequently improved by means of real data and a trained model that employs an LSTM network. In the target detection section, the feasibility of utilizing deep learning models proposed for image segmentation has also been investigated. For this purpose, a U‑Net‑based network is first used, which exhibits significantly better performance compared to traditional methods, especially at low SNRs. Finally, the SAM model released by Meta (Facebook) has been tested for this problem and is evaluated as suitable for detecting high‑SNR targets. An improvement of over 70% in detection performance relative to traditional CFAR methods, as well as the capability to identify the target type, are among the advantages of employing these models over CFAR methods.

کلیدواژه‌ها English

Radar Target Detection
Automotive Radar
Deep Learning
Neural Networks
U-Net

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 20 شهریور 1405