Physics-Informed Diffusion Model for Complex-Valued Radar Sea Clutter Generation

doi:10.1109/LSP.2025.3583198

2025-01-01

PRE

Yuze Li

Zhenyu Liu

Xiaoping ZHANG (Xiao–Ping Zhang)

DOI：10.1109/LSP.2025.3583198

原文链接

原文求助

摘要

En 中文

我们提出了一种基于物理信息的雷达海杂波生成扩散框架，包含两项关键创新：一种新颖的组件一致性机制，用于保留复数信号实部与虚部之间的固有统计关系；以及一种全面的物理指导扩散方法，用于系统地整合领域特定的先验信息。该框架通过双通道扩散过程表示复数值信号，并采用基于KL散度的约束确保实部与虚部组件之间的正确分布对齐。为增强物理保真度，我们开发了一种多先验指导方案，在整个扩散过程中强制执行必要的领域知识：多普勒谱特性、功率谱密度、局部信号平滑度以及参考模式匹配。这些基于物理的先验信息持续引导生成过程，在保持物理正确性的同时确保数值稳定性。将物理属性和约束系统地纳入海杂波生成的扩散模型中，为基于物理信息的信号合成领域做出了新颖贡献，能够为先进雷达应用生成更真实的海杂波。

Keyword:

Physics-guided diffusion

radar sea clutter

complex-valued signal generation

physical prior