隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展,通信環(huán)境日趨復(fù)雜,電磁干擾類型繁雜、分布密集,對通信系統(tǒng)和大型設(shè)備外場運行的影響也越來越大,因此及時檢測采集空間中的干擾信號,并對其類型進(jìn)行準(zhǔn)確識別,對于干擾定位、干擾防護(hù)措施的實施等至關(guān)重要。在充分考慮復(fù)雜電磁環(huán)境下的干擾信號特點后,本論文提出了一種電磁干擾采集和分析識別系統(tǒng)的設(shè)計方案并完成了系統(tǒng)開發(fā)和實現(xiàn)。論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:1.針對外場電磁檢測環(huán)境,基于軟件無線電平臺設(shè)計并開發(fā)了一套便攜式的電磁干擾采集系統(tǒng),完整實現(xiàn)了電磁干擾處理過程中的檢測、采集、提取、處理和傳輸?shù)裙δ?最大程度地還原出原始的電磁干擾信號。2.基于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提出了電磁干擾信號分析與識別模型。首先通過數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備,對接收到的干擾信號進(jìn)行處理,之后使用干擾分析算法提煉信號特征,最后通過識別算法對干擾信號類型進(jìn)行判斷,隨后又對算法效果進(jìn)行了分析驗證。通過對系統(tǒng)架構(gòu)的分析確定各個模塊功能和內(nèi)外部接口形式,最終完成了整個電磁干擾采集和分析識別系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。3.提出了一套針對電磁干擾從檢測采集到分析識別的完整解決方案,設(shè)計實現(xiàn)了各系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)間的接口及協(xié)議,集成了硬件平臺和軟件算法,在實際工程環(huán)境下,使得兩個部分相互配合協(xié)調(diào)并組成整套系統(tǒng),實現(xiàn)了電磁干擾采集與識別系統(tǒng)的功能。
【學(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN92;TP183;TN97
【部分圖文】：

解決了邋ＨＭＭ的標(biāo)簽偏差問題（不同輸出狀態(tài)的最優(yōu)隱藏狀態(tài)相同），并消除了逡逑ＨＭＭ中兩個不合理的假設(shè)（輸出值間嚴(yán)格獨立、狀態(tài)轉(zhuǎn)移中當(dāng)前狀態(tài)只和之前逡逑發(fā)生的一個狀態(tài)有關(guān)），模型也因此變得更加復(fù)雜。如圖２－２所示，Ｙ１；Ｙ２￥。是逡逑需要得到的序列狀態(tài)，ｘ１：Ｔ１是可以觀察到的序列狀態(tài)逡逑＆逡逑圖２－２線性鏈條件隨機場逡逑線性鏈條件隨機場的目的是根據(jù)每個位置本身的標(biāo)簽以及相鄰位置的標(biāo)簽逡逑和位置來細(xì)化粗略輸出。將標(biāo)簽分配的能量作為損失函數(shù)，通過最小化ｌｏｓｓ為每逡逑個位置分配最可能的標(biāo)簽。線性鏈條件隨機場是一種非常強大的統(tǒng)計建模方法，逡逑應(yīng)用于各種模式識別任務(wù)，如文本序列分類等。逡逑１３逡逑

邐ｔ逡逑④邐＠邋？邋Ｕ邋（ｏ）邐？逡逑圖２－１隱馬爾可夫模型逡逑ＨＭＭ是一個具有強大的統(tǒng)計基礎(chǔ)的高效機器學(xué)習(xí)算法，可以直接從原始序逡逑列數(shù)據(jù)開始它的訓(xùn)練。它允許用本地可學(xué)習(xí)方法的形式統(tǒng)一地進(jìn)行插入和刪除懲逡逑罰，并且可以處理可變長度的輸入，是對序列狀況最靈活的概括。它還可以執(zhí)行逡逑各種操作，包括多重對齊、數(shù)據(jù)挖掘及分類、結(jié)構(gòu)分析和模式發(fā)現(xiàn)等，也很容易逡逑與現(xiàn)有庫結(jié)合。ＨＭＭ允許對具有隱藏狀態(tài)可觀察參數(shù)的過程進(jìn)行建模。其解決逡逑的主要問題包括，確定一組來自特定模型觀察的相似程度，并且確定最可能的隱逡逑藏狀態(tài)序列。ＨＭＭ是時間模式識別中非常有價值的工具［１９］。逡逑２．３．２線性鏈條件隨機場逡逑ＨＭＭ仍存在著一些問題，比如ＨＭＭ只依賴于每個狀態(tài)及其相應(yīng)的觀察對逡逑象，這在實際工程中是很難滿足的；序列標(biāo)記除了與單個元素有關(guān)系外，還與序逡逑列長度、前后項等其他因素相關(guān)；另外，目標(biāo)函數(shù)和預(yù)測目標(biāo)函數(shù)不匹配，因為逡逑ＨＭＭ獲取到的是狀態(tài)和觀測序列的聯(lián)合分布而估計問題中需要的往逡逑往是條件概率逡逑線性鏈條件隨機場（Ｌｉｎｅａｒ邋Ｃｈａｉｎ邋Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ邋Ｒａｎｄｏｍ邋Ｆｉｅｌｄｓ）模型的提出就逡逑解決了邋ＨＭＭ的標(biāo)簽偏差問題（不同輸出狀態(tài)的最優(yōu)隱藏狀態(tài)相同）

３．１．１電磁干擾信號采集系統(tǒng)需求分析逡逑電磁干擾外場檢測與屏蔽暗室檢測相比，主要在環(huán)境特性和設(shè)備布設(shè)方面的逡逑具體差異如表３－１及圖３－１所示。逡逑邐邋表３－１外場與屏蔽暗室檢測比較邐逡逑＾對比項目邐外場檢測邐｜邐屏蔽暗室檢測邐＿逡逑外界電磁信號與型號系統(tǒng)電逡逑磁信號混疊邐背景較為干凈，主要是型逡逑電磁環(huán)境特性逡逑干擾源數(shù)量多、干擾頻率間邐號系統(tǒng)電磁信號逡逑邐邐逡逑檢測設(shè)備應(yīng)便于部署，且受逡逑測試設(shè)備布設(shè)約邐＋邐檢測設(shè)備布設(shè)限制約束條逡逑＋邐到狹窄空間，供電，架裝等邐，逡逑＾邐＆邋一＊邐腫逡逑邐條件約束邐逡逑測試場地邐開放空間或大型廠房邐標(biāo)準(zhǔn)場地逡逑除測試對象外，又有其他地邐N六—逡逑測試對象背景邐Ｉ邐測試對象獨存在逡逑面、平臺等大型系統(tǒng)逡逑１５逡逑

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