基于知識神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微波器件設(shè)計研究
本文選題:知識神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) + 粗網(wǎng)格; 參考:《江蘇科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:在對微波器件進(jìn)行建模優(yōu)化時,一般采用精確模型和優(yōu)化算法相結(jié)合的方法。然而,一些商業(yè)電磁仿真軟件在求解分析時需要大量的時間,這使得傳統(tǒng)的優(yōu)化方法需要很大的代價。隨著計算機技術(shù)的興起,一些快速的計算機輔助設(shè)計方法相繼出現(xiàn),人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network,ANN)便是其中之一。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雖然有著諸多優(yōu)點,但其訓(xùn)練需要大量樣本的缺點使其在應(yīng)用中十分耗時。知識神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(knowledge-based artificial neural network,KBANN)的提出,降低了輸入與輸出之間的映射關(guān)系,減少了網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練所需的樣本。本文在現(xiàn)有的知識神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,提出了更加簡單、自動化的知識神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),主要工作如下:(1)簡單介紹了基本神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,由此引入了知識神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念,介紹了一些知識神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),例如:差值模型、先驗知識注入模型以及知識基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。對研究所用的一些方法的基本原理進(jìn)行說明,給后續(xù)研究奠定了扎實的基礎(chǔ)。(2)本文研究的重點在于如何構(gòu)建先驗知識。研究了基于ADS(Advaced Design System)的知識神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。其特點在于利用ADS獲取先驗知識,避免了公式的推導(dǎo)和網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練,使得先驗知識的獲取更加方便。將訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)模型用于高低阻抗濾波器、微帶帶阻濾波器和微帶發(fā)卡濾波器的建模優(yōu)化,比較了不同知識神經(jīng)元數(shù)和不同隱層神經(jīng)元數(shù)對網(wǎng)絡(luò)性能的影響,并將測試結(jié)果與多層感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Multi-layer perceptron neural networks,MLP neural networks)進(jìn)行比較。將優(yōu)化得到的尺寸代入HFSS中,驗證其是否滿足設(shè)計指標(biāo)要求。(3)研究了基于粗網(wǎng)格的知識神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并在雙層電磁帶隙(Electromagnetic Band-Gap,EBG)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行了應(yīng)用。將HFSS(High Frequency Structure Simulator)中粗網(wǎng)格剖分的分析結(jié)果作為先驗知識構(gòu)成知識神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),先將該方法用于高低阻抗濾波器進(jìn)行簡單的驗證,接著將其用于雙層EBG結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和優(yōu)化。(4)研究了基于高斯過程的知識神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并在微帶天線中進(jìn)行了應(yīng)用。將高斯過程訓(xùn)練好后作為先驗知識,采用先驗注入模型構(gòu)成知識神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。對微帶準(zhǔn)八木天線和超寬帶平面單極子天線進(jìn)行建模與優(yōu)化,并與采用精確模型和優(yōu)化算法相結(jié)合的方法進(jìn)行時間上的比較。
[Abstract]:In this paper , a knowledge neural network ( ANN ) based on ADS ( knowledge - based artificial neural network , KBANN ) has been introduced , and some knowledge neural networks such as difference model , prior knowledge injection model and knowledge base neural network model have been introduced . ( 3 ) A knowledge neural network based on coarse mesh is studied and applied in the structure of electromagnetic band - gap ( EBG ) .
【學(xué)位授予單位】:江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TP183;TN713;TN822
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:2105592
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