基于相空間重構(gòu)的混沌背景下微弱信號(hào)檢測(cè)方法研究
本文關(guān)鍵詞:基于相空間重構(gòu)的混沌背景下微弱信號(hào)檢測(cè)方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著對(duì)混沌學(xué)的深入研究,很多看似隨機(jī)的復(fù)雜背景信號(hào)具有混沌特性。如何有效地將混沌噪聲中的微弱目標(biāo)信號(hào)提取出來(lái),對(duì)信號(hào)的檢測(cè)具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值。本文對(duì)相空間重構(gòu)理論進(jìn)行研究分析,利用混沌背景信號(hào)短期可預(yù)測(cè)性,建立混沌背景噪聲的單步預(yù)測(cè)模型,將淹沒(méi)在混沌背景噪聲中的微弱瞬態(tài)信號(hào)和周期信號(hào)從預(yù)測(cè)誤差中檢測(cè)出來(lái)。基于此,研究了混沌背景中微弱信號(hào)檢測(cè)的多參數(shù)組合優(yōu)化方法和回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法,主要研究?jī)?nèi)容如下:混沌背景中微弱信號(hào)檢測(cè)的多參數(shù)組合優(yōu)化方法研究。在基于支持向量機(jī)的混沌背景下的微弱信號(hào)檢測(cè)方面,針對(duì)傳統(tǒng)檢測(cè)方法對(duì)混沌背景下微弱信號(hào)檢測(cè)能力不足的問(wèn)題,提出了基于多參數(shù)組合優(yōu)化的微弱信號(hào)檢測(cè)方法。該方法利用相空間重構(gòu)參數(shù)和支持向量機(jī)模型參數(shù)間的相互依賴、相互制約的關(guān)系,采用遺傳算法對(duì)這兩種參數(shù)進(jìn)行組合優(yōu)化,根據(jù)得到的最優(yōu)參數(shù)值進(jìn)行建模、訓(xùn)練和預(yù)測(cè)。通過(guò)Mackey-Glass時(shí)間序列驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性,以Lorenz系統(tǒng)作為混沌背景噪聲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,仿真驗(yàn)證表明,本文所提方法能夠有效地將混沌背景噪聲中的微弱瞬態(tài)信號(hào)和微弱周期信號(hào)檢測(cè)出來(lái),與傳統(tǒng)的參數(shù)求取方法相比,預(yù)測(cè)精度和檢測(cè)性能均得到顯著提高;煦绫尘爸形⑷跣盘(hào)檢測(cè)的回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法研究。針對(duì)回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)選取困難這一問(wèn)題,仍采用具有隱含并行性和強(qiáng)大全局搜索能力的遺傳算法對(duì)其模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,經(jīng)過(guò)遺傳算法的一系列操作獲得適合數(shù)據(jù)特點(diǎn)的最優(yōu)模型參數(shù)。利用得到的最優(yōu)模型參數(shù)建立混沌背景噪聲的單步預(yù)測(cè)模型,從預(yù)測(cè)誤差中判斷混沌背景中是否存在微弱目標(biāo)信號(hào)。以Lorenz系統(tǒng)和實(shí)測(cè)的海雜波數(shù)據(jù)作為混沌背景噪聲進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),仿真結(jié)果表明,本文所提方法在預(yù)測(cè)精度和訓(xùn)練速度方面均優(yōu)于支持向量機(jī)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,能夠有效地檢測(cè)出混沌背景噪聲中的微弱目標(biāo)信號(hào),且具有較小的預(yù)測(cè)誤差。
【關(guān)鍵詞】:微弱信號(hào)檢測(cè) 參數(shù)組合優(yōu)化 遺傳算法 支持向量機(jī) 回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN911.23
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 研究背景及意義8
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
- 1.3 論文研究?jī)?nèi)容10-11
- 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)11-13
- 第二章 混沌理論和遺傳算法13-29
- 2.1 混沌理論13-25
- 2.1.1 混沌13-14
- 2.1.2 典型的混沌系統(tǒng)14-17
- 2.1.3 混沌特征量17-21
- 2.1.4 相空間重構(gòu)理論21-25
- 2.2 遺傳算法25-28
- 2.3 本章小結(jié)28-29
- 第三章 基于多參數(shù)組合優(yōu)化的微弱信號(hào)檢測(cè)方法29-40
- 3.1 支持向量機(jī)29-30
- 3.2 基于多參數(shù)組合優(yōu)化的微弱信號(hào)檢測(cè)方法30-31
- 3.3 實(shí)例仿真與分析31-39
- 3.3.1 影響模型預(yù)測(cè)性能的參數(shù)分析及組合優(yōu)化方法的驗(yàn)證31-34
- 3.3.2 混沌背景中微弱信號(hào)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)34-39
- 3.4 本章小結(jié)39-40
- 第四章 混沌背景中微弱信號(hào)檢測(cè)的回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法40-57
- 4.1 基于回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)的直接預(yù)測(cè)方法40-43
- 4.1.1 回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)40-41
- 4.1.2 基于回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)的混沌時(shí)間序列直接預(yù)測(cè)方法41-43
- 4.2 ESN模型參數(shù)分析43-44
- 4.3 基于GA-ESN的微弱信號(hào)檢測(cè)方法44-45
- 4.4 仿真實(shí)驗(yàn)45-55
- 4.4.1 微弱瞬態(tài)信號(hào)和周期信號(hào)檢測(cè)45-50
- 4.4.2 海雜波背景下微弱信號(hào)檢測(cè)50-55
- 4.5 本章小結(jié)55-57
- 第五章 總結(jié)與展望57-59
- 5.1 總結(jié)57
- 5.2 展望57-59
- 致謝59-60
- 參考文獻(xiàn)60-65
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況65
- 攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目情況65
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于相空間重構(gòu)的混沌背景下微弱信號(hào)檢測(cè)方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):335562
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