發(fā)布時間：2020-04-24 00:20

【摘要】：深度學(xué)習(xí)技術(shù)是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一個重要子學(xué)科,其前身是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。近年來,由于技術(shù)的突破,深度學(xué)習(xí)在計算機(jī)視覺、自然語言處理、機(jī)器翻譯、無人駕駛還有機(jī)器人等人工智能相關(guān)領(lǐng)域都取得了很好的成績。圖像識別也是深度學(xué)習(xí)技術(shù)中一個十分重要的研究領(lǐng)域。它和其它的深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域一樣都需要面對過擬合和計算效率這兩個難題。本文研究深度學(xué)習(xí)技術(shù)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在圖像識別領(lǐng)域的計算效率問題。雖然對于目前絕大多數(shù)的圖像識別任務(wù),在有足夠數(shù)據(jù)的情況下,只要增加模型的復(fù)雜度,使用更多的計算資源或者更強(qiáng)大的專業(yè)計算設(shè)備,就可以使精度得到提升。但在許多現(xiàn)實情況中,例如在機(jī)械工程應(yīng)用中,可以把這種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)算法應(yīng)用到工業(yè)機(jī)器人的圖像識別算法上,利用該算法進(jìn)行商品或者零件的分揀。而工業(yè)機(jī)器人中可利用的計算資源是有限的,限制了應(yīng)用中能夠使用的模型的復(fù)雜度。需要提高計算效率,降低參數(shù)的數(shù)量,才可能將其應(yīng)用到更多的實際場景中。為了提高計算效率,本文基于多分支的Inception結(jié)構(gòu),提出了一種Inception結(jié)構(gòu)的變體,利用它構(gòu)成了深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并取得了較好的分類效果和較高的計算效率。本文的主要內(nèi)容如下:1.通過對比實驗,確定Inception所代表的多分支結(jié)構(gòu)能獲得比VGGNet所代表的直線型結(jié)構(gòu)更好的結(jié)果。2.通過對Inception原型結(jié)構(gòu)中的卷積核進(jìn)行拆分,刪除部分拆分后的卷積核,然后將剩余的卷積核重新安排到不同分支中的方式,提出了Inception結(jié)構(gòu)的變體。在堆疊Inception變體結(jié)構(gòu),構(gòu)建完整卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時,適當(dāng)增加了一些其他層級并調(diào)整了一些超參數(shù)。在和原型的對比實驗中得到以下結(jié)果:第一,在相同的軟、硬件環(huán)境下,且輸入也完全相同時,針對手寫英文字母數(shù)據(jù)集,變體結(jié)構(gòu)能夠獲得92%以上的訓(xùn)練精度和87%以上的驗證精度,略微優(yōu)于原型的實驗精度;第二,因為Inception變體結(jié)構(gòu)所包含的參數(shù)比原型少,所以它的計算效率更高,平均每個批次的訓(xùn)練時間比原型減少14.898%。
【圖文】：

微帶天線一般打印在具有可形成天線的反射板(即地板)的介電板上的金屬導(dǎo)電板表面。其一般的饋電模式有單饋和雙饋以及多饋,反射板和金屬的導(dǎo)電性薄膜之間產(chǎn)生電磁邊界,然后生成它們之間的反差,使用同軸探針向天線饋電，天線向外部輻射電磁波。根據(jù)微帶不同的方式，一般我們可以將其分為成 4 種類別：(a)微帶貼片天線,( b)微帶振子天線,( c)微帶縫隙天線,(d)微帶行波天線。它們的基本結(jié)構(gòu)如圖所示。（a）微帶貼片天線 （b）微帶振子天線

圖 3.1 衛(wèi)通單元天線結(jié)構(gòu)圖衛(wèi)通相控陣要實現(xiàn)左旋圓極化輻射，根據(jù)前面所述微帶天線的理論，圓極化的關(guān)鍵就是要形成兩個大小相等相位差 90°輸出端口，而我們利用饋電方法來實現(xiàn)的話主要有單饋電點和雙饋電點兩種形式。單饋電點主要通過激勵起一個諧振模，然后通過切角或者開槽等技術(shù)微擾形成第二個簡并模，實現(xiàn)圓極化的頻點在兩個簡并模的諧振頻率之間。在使用切角產(chǎn)生圓極化的方法中，在方形貼片對角線上產(chǎn)生的兩個簡并模相位差 0°，兩個互相垂直的方向上產(chǎn)生的諧振模一般都會產(chǎn)生相位偏移 90°，從而實現(xiàn)圓極化。綜合上述方法討論，在實現(xiàn)微帶線的圓極化性能時，我們可以采用單饋點和雙饋點。一般雙饋電點相位差比較穩(wěn)定，調(diào)試的時候會方便一些，但是復(fù)雜的饋電網(wǎng)絡(luò)會使天線設(shè)計難度增加，而單饋點相對比較簡單，設(shè)計時不用考慮網(wǎng)絡(luò)因素，但是天線帶寬就會比較窄，穩(wěn)定性不高。綜合考慮項目軸比要求比較高，故而采用雙饋電點來實現(xiàn)圓極化。饋電點距離圓心距離為l，通過 HFSS 仿真得出l的大小對天線駐波比的影響如下圖所示：
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP391.41;TP18

【參考文獻(xiàn)】

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1 冉承其;;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展[J];衛(wèi)星應(yīng)用;2015年11期

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本文編號：2638315