پدافند غیرعامل

پدافند غیرعامل

ارائه روش مبتنی بر ترکیب Whisper و شبکه عصبی SincNet برای تشخیص لهجه عربی عراقی در نویز رادیویی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری جنگ الکترونیک، دانشگاه جامع امام حسین(ع)
2 استادیار، دانشکده برق و کامپیوتر ، دانشگاه جامع امام حسین(ع)
چکیده .
تشخیص هوشمند لهجه عربی عراقی، در محیط‌های عملیاتی و امنیتی که با نویزهای مخابراتی و رادیویی همراه هستند، یک چالش مهم امنیتی در پردازش گفتار محسوب می‌شود. مدل‌های متداول تشخیص لهجه‌ که صرفاً بر ویژگی‌های طیفی (مانند Mel-Spectrogram) تکیه دارند، در نسبت‌های سیگنال به نویز پایین بخشی از اطلاعات حیاتیِ فاز و ریزساختارهای زمانی سیگنال را از دست می‌دهند. در این مقاله، یک معماری نوین ترکیبی ارائه شده است که با هم‌افزایی مدل زبانی بزرگ ویسپر و شبکه عصبی سینک‌نت، بر این محدودیت غلبه می‌کند. در این مقاله، ویسپر وظیفه استخراج ویژگی‌های معنایی و طیفی مقاوم را بر عهده دارد، در حالی که سینک‌نت با پردازش مستقیم سیگنال خام، ویژگی‌های ظریف مرتبط با هویت گوینده و الگوهای زمانی را استخراج می‌کند. نوآوری اصلی این پژوهش، استفاده از یک مکانیزم «تلفیق ویژگی مبتنی بر توجه» است که به‌صورت پویا و هوشمند، اهمیت ویژگی‌های استخراج‌شده از دو شاخه را وزن‌دهی کرده و اثر نویز را خنثی می‌سازد. ارزیابی مدل بر روی مجموعه داده پایگاه استاندارد 17 ADIشامل 3400 نمونه صوتی در 17 کلاس لهجه‌ای و در شرایط نویز رادیویی(حالت سیگنال به نویز 10دسی‌بل) نشان می‌دهد که روش پیشنهادی با دستیابی به دقت بسیار بالای %۹۳.۵۳، نه‌تنها دقت آشکارسازی روش‌های بر پایه ویسپر را به‌طور معناداری بهبود بخشیده، بلکه از جدیدترین روش‌های مبتنی بر یادگیری عمیق نیز فراتر رفته است. نتایج حاصل این مقاله، کارایی این معماری ترکیبی را در کاربردهای حساس عملیاتی و امنیتی اثبات می‌کند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Proposed Method Based on the Combination of Whisper and SincNet Neural Network for Iraqi Arabic Dialect Detection in Radio Noise

نویسندگان English

Hosseini Seyed Ali 1
Hamidreza Lashkarian 2
Mahdi Mollazadeh 2
Pouriya Etezadifar 2
1 Faculty of Electrical Engineering, Imam Hossein University, Tehran, Iran.
2 Faculty of Electrical Engineering, Imam Hossein University, Tehran, Iran.
چکیده . English

Intelligent identification of the Iraqi Arabic accent within operational and security environments, often characterized by telecommunication and radio channel noise, constitutes a critical challenge in speech processing. Conventional accent detection models, which rely primarily on spectral features (like Mel-Spectrograms), often fail to capture vital phase information and temporal fine structures of the signal at low Signal-to-Noise Ratios (SNR). To address this limitation, this paper proposes a novel hybrid architecture that leverages the synergy between the Whisper Large Language Model (LLM) and the SincNet neural network. In the proposed framework, Whisper is utilized to extract robust semantic and high-level spectral embeddings, while SincNet processes the raw waveform directly to extract subtle cues related to speaker identity and temporal patterns. The primary novelty of this research lies in the employment of an “Attention-based Feature Fusion” mechanism. This module dynamically and intelligently weights the significance of features extracted from both branches, thereby effectively mitigating the adverse effects of noise. Experimental evaluation on the standard ADI17 benchmark dataset under simulated radio noise conditions (SNR=10 dB) demonstrates that the proposed method achieves a superior accuracy of 93.53%. This result not only significantly improves upon the detection accuracy of standalone Whisper-based baselines but also surpasses state-of-the-art deep learning approaches. The findings substantiate the efficacy and robustness of this hybrid architecture for deployment in sensitive operational and security applications.

کلیدواژه‌ها English

Iraqi Arabic Accent Detection
Radio Noise
Attention Fusion
Whisper
SincNet

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 04 آبان 1405

  • تاریخ دریافت 17 اردیبهشت 1405
  • تاریخ بازنگری 28 خرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 04 آبان 1405
  • تاریخ انتشار 04 آبان 1405