基于模型參數(shù)辨識的欺騙干擾識別
本文關(guān)鍵詞:基于模型參數(shù)辨識的欺騙干擾識別,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)極易受到多種形式的干擾,其中欺騙干擾是最主要的干擾樣式之一。該類干擾具有與真實(shí)信號相類似的增益,并在時(shí)、頻、空等多域與真實(shí)信號完全或部分重疊,因此成為雷達(dá)、通信和衛(wèi)星導(dǎo)航等系統(tǒng)面臨的重要威脅。本文分析了欺騙干擾機(jī)的結(jié)構(gòu),并將欺騙干擾機(jī)/發(fā)射機(jī)以及無線信道整體建模為一個(gè)Hammerstein模型,從系統(tǒng)辨識的角度對欺騙干擾識別進(jìn)行研究。本文的主要研究工作如下:1、系統(tǒng)的闡述了欺騙干擾、系統(tǒng)辨識以及群體智能算法的研究現(xiàn)狀等。對欺騙干擾機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,分別將干擾機(jī)/發(fā)射機(jī)和無線信道建模為非線性多項(xiàng)式模型和線性FIR濾波器,從而將整個(gè)通信系統(tǒng)或干擾系統(tǒng)建模為Hammerstein模型。在MATLAB/Simulink平臺上搭建了仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)P?為后續(xù)的仿真實(shí)驗(yàn)提供信號數(shù)據(jù)。2、對于上述系統(tǒng)模型,分別采用最小二乘法、最小二乘/奇異值分解法以及迭代法進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的估計(jì),以參數(shù)估計(jì)值作為特征參數(shù),采用歐氏距離比較法進(jìn)行欺騙干擾識別。為了對比這三種算法的性能,分別從算法時(shí)間復(fù)雜度、平均相對誤差以及識別率三個(gè)角度作出比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:迭代法雖然時(shí)間復(fù)雜度較高,但是其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于最小二乘法和最小二乘/奇異值分解法,但是迭代法在較低信噪比時(shí)性能也不理想。3、針對傳統(tǒng)系統(tǒng)辨識方法易受噪聲影響,在低信噪比下性能較差的缺點(diǎn),引入蝙蝠算法、狼群算法進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的估計(jì),并根據(jù)估計(jì)參數(shù)值進(jìn)行欺騙干擾識別。針對狼群算法存在收斂速度慢且易陷入局部最優(yōu)的問題,本文提出一種改進(jìn)的狼群算法——差分進(jìn)化狼群算法。為比較算法性能,分別從算法時(shí)間復(fù)雜度、平均相對誤差、識別率以及適應(yīng)度函數(shù)值曲線四個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:雖然差分進(jìn)化狼群算法有較高的時(shí)間復(fù)雜度,但是它有更快的尋優(yōu)速度和更高的尋優(yōu)精度,因此能得到更為準(zhǔn)確的參數(shù)估計(jì)值,可以有效地識別欺騙干擾。此外,狼群算法的平均相對誤差和識別率均優(yōu)于蝙蝠算法。
【關(guān)鍵詞】:衛(wèi)星導(dǎo)航 欺騙干擾識別 Hammerstein模型 系統(tǒng)辨識 群體智能算法
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN972.3
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 第一章 緒論9-17
- 1.1 研究意義9
- 1.2 欺騙干擾概述9-10
- 1.3 研究現(xiàn)狀10-15
- 1.3.1 欺騙干擾研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3.2 系統(tǒng)辨識研究現(xiàn)狀12-15
- 1.4 本文工作系統(tǒng)及章節(jié)安排15-17
- 第二章 衛(wèi)星通信系統(tǒng)建模17-28
- 2.1 發(fā)射機(jī)/干擾機(jī)模型20-23
- 2.1.1 Saleh模型21
- 2.1.2 冪級數(shù)模型21-22
- 2.1.3 Volterra級數(shù)模型22-23
- 2.2 無線信道模型23-25
- 2.3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)整體模型25
- 2.4 衛(wèi)星通信系統(tǒng)整體模型仿真25-27
- 2.5 本章小結(jié)27-28
- 第三章 基于經(jīng)典系統(tǒng)辨識方法的欺騙干擾識別28-43
- 3.1 Hammerstein模型介紹28-29
- 3.2 系統(tǒng)辨識簡介29-31
- 3.2.1 系統(tǒng)辨識的概念29
- 3.2.2 誤差準(zhǔn)則29-30
- 3.2.3 非線性系統(tǒng)辨識的基本原理30-31
- 3.3 最小二乘法31-33
- 3.4 最小二乘/奇異值分解法33-34
- 3.5 迭代法34-37
- 3.6 仿真實(shí)驗(yàn)及分析37-42
- 3.7 本章小結(jié)42-43
- 第四章 基于智能算法的欺騙干擾識別43-61
- 4.1 群體智能算法簡介43-44
- 4.2 蝙蝠算法44-46
- 4.2.1 仿生原理分析44
- 4.2.2 蝙蝠算法思想及步驟44-46
- 4.3 狼群算法46-50
- 4.3.1 仿生原理分析46-47
- 4.3.2 狼群算法思想及步驟47-50
- 4.4 基于差分進(jìn)化策略的狼群算法50-53
- 4.4.1 差分進(jìn)化算法簡介50-51
- 4.4.2 差分進(jìn)化算法基本步驟51-52
- 4.4.3 差分進(jìn)化狼群算法52-53
- 4.5 基于群體智能算法的系統(tǒng)辨識及干擾識別53-54
- 4.6 仿真實(shí)驗(yàn)與分析54-60
- 4.7 本章小結(jié)60-61
- 第五章 總結(jié)與展望61-63
- 致謝63-64
- 參考文獻(xiàn)64-68
- 附錄68
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