基于知識神經網絡的微波器件設計研究
本文選題:知識神經網絡 + 粗網格 ; 參考:《江蘇科技大學》2017年碩士論文
【摘要】:在對微波器件進行建模優(yōu)化時,一般采用精確模型和優(yōu)化算法相結合的方法。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。隨著計算機技術的興起,一些快速的計算機輔助設計方法相繼出現(xiàn),人工神經網絡(Artificial Neural Network,ANN)便是其中之一。神經網絡雖然有著諸多優(yōu)點,但其訓練需要大量樣本的缺點使其在應用中十分耗時。知識神經網絡(knowledge-based artificial neural network,KBANN)的提出,降低了輸入與輸出之間的映射關系,減少了網絡訓練所需的樣本。本文在現(xiàn)有的知識神經網絡的基礎上,提出了更加簡單、自動化的知識神經網絡,主要工作如下:(1)簡單介紹了基本神經網絡模型,由此引入了知識神經網絡的概念,介紹了一些知識神經網絡,例如:差值模型、先驗知識注入模型以及知識基神經網絡模型。對研究所用的一些方法的基本原理進行說明,給后續(xù)研究奠定了扎實的基礎。(2)本文研究的重點在于如何構建先驗知識。研究了基于ADS(Advaced Design System)的知識神經網絡。其特點在于利用ADS獲取先驗知識,避免了公式的推導和網絡的訓練,使得先驗知識的獲取更加方便。將訓練好的網絡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元數(shù)和不同隱層神經元數(shù)對網絡性能的影響,并將測試結果與多層感知器神經網絡(Multi-layer perceptron neural networks,MLP neural networks)進行比較。將優(yōu)化得到的尺寸代入HFSS中,驗證其是否滿足設計指標要求。(3)研究了基于粗網格的知識神經網絡,并在雙層電磁帶隙(Electromagnetic Band-Gap,EBG)結構中進行了應用。將HFSS(High Frequency Structure Simulator)中粗網格剖分的分析結果作為先驗知識構成知識神經網絡,先將該方法用于高低阻抗濾波器進行簡單的驗證,接著將其用于雙層EBG結構進行建模和優(yōu)化。(4)研究了基于高斯過程的知識神經網絡,并在微帶天線中進行了應用。將高斯過程訓練好后作為先驗知識,采用先驗注入模型構成知識神經網絡。對微帶準八木天線和超寬帶平面單極子天線進行建模與優(yōu)化,并與采用精確模型和優(yōu)化算法相結合的方法進行時間上的比較。
[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 ) .
【學位授予單位】:江蘇科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TP183;TN713;TN822
【參考文獻】
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,本文編號:2105592
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