本技术涉及一种基于生成对抗网络的目标信号增强方法,属于信号处理技术领域,包括以下步骤:S1:使用训练集对生成对抗网络的生成器和鉴别器进行对抗训练,在训练过程中添加注意力机制和音频修复模块,得到训练后的目标信号增强模型;S2:使用训练后的目标信号增强模型对复杂信号样本进行识别、提取、去噪与修复处理,得到目标信号;S3:将训练好的目标信号增强模型进行模型剪枝与再训练,从而优化所述目标信号增强模型。本方法提高了复杂信号中目标信号处理的精度和效果,为复杂信号场景应用提供更实时可靠的信号数据处理能力。
背景技术
在实际工业环境中,目标信号的获取和传输过程中常常存在着大量不同类型的噪声形成干扰,会存在较强的背景噪声混合在目标信号中,导致目标信号的本质特征被严重遮掩,所以在大多数工程应用领域中认为噪声是无益且有害的,是导致系统输出出现误差或错误的主要原因。信号增强是通过消除噪音(由周围源或来自同一源以回声的形式产生)并填补由于损坏或侵入而产生的空白来提高信号质量的过程。典型通信系统的传统信号增强方法包括四类算法:频谱减法算法、子空间算法、基于统计模型算法和维纳算法。不同噪声的参与对目标信号检测与增强方法提出了更高要求。
随着物联网与人工智能的发展,目前目标信号的检测与增强技术正在向智能化的方向发展,而其智能化水平的高低则主要取决于其本身所采用的分析方法或手段。利用深度学习等方法可以极大地提高数据收集与特征提取能力,其在噪声背景下的信号特征信息的处理上比传统方法与人工方法要更加敏锐,另外深度学习还能够处理多种多样的数据,对不同场景下、不同种类信号所含信息进行学习并分类判别,避免了传统方法需要依赖人工检测的经验而造成的误判等问题出现。工业物联网环境具有复杂性,同时部署在不同区域的录音设备需要对现场声音环境进行实时录取,这就导致录取到的信号数据同样具有复杂性。一方面,工业现场复杂的环境噪声干扰会对实时信号数据的清晰度与准确率产生极大影响,另一方面,对信号数据实时录取的要求使得每一次的信号数据都是不可控的,这对目标信号的识别与提取工作带来了难度和挑战。
实现思路