X射線脈沖星導(dǎo)航作為一種新型天文導(dǎo)航方法,具有自主性強、可靠性高等優(yōu)點。X射線脈沖星空間分布廣泛、周期穩(wěn)定性高,因此X射線脈沖星導(dǎo)航在深空探測、星際飛行等任務(wù)中具有很好的應(yīng)用前景。脈沖星信號的辨識是X射線脈沖星導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,研究一種快速、準(zhǔn)確的辨識算法對脈沖星導(dǎo)航系統(tǒng)的工程實現(xiàn)具有重大的推動意義。脈沖星信號的辨識常用的方法是提取信號中具有平移不變性的特征,與標(biāo)準(zhǔn)信號的特征匹配進(jìn)行識別。為了提高脈沖星信號辨識的速率并節(jié)省計算資源和存儲空間,一些學(xué)者把機器學(xué)習(xí)算法應(yīng)用到脈沖星信號的辨識方法中,并取得了比較好的辨識效果。近些年來,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在機器學(xué)習(xí)、人工智能等領(lǐng)域取得了很好的研究成果。由于脈沖星旋轉(zhuǎn)周期穩(wěn)定性高,X射線脈沖星觀測信號通過周期折疊算法按照正確的脈沖星周期折疊,能夠得到具有一定特征的累積脈沖輪廓。而如果折疊的周期不正確,則得到的累積信號不具有明顯特征。根據(jù)X射線脈沖星累積脈沖輪廓的上述特征,本文提出了一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈沖星信號辨識方法。分別構(gòu)建了長短時記憶網(wǎng)絡(luò)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種分類程序,根據(jù)長短時記憶網(wǎng)絡(luò)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理數(shù)據(jù)格式的不同,分別提出了兩類分類程序建立訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和測試數(shù)據(jù)集的方法。為了驗證卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與長短時記憶網(wǎng)絡(luò)對脈沖星信號累積脈沖輪廓的辨識能力,模擬了不同噪聲強度的X射線脈沖星觀測信號。從辨識準(zhǔn)確率與網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時間兩方面對比了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與長短時記憶網(wǎng)絡(luò)的辨識效果。分析了不同噪聲強度下,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與長短時記憶網(wǎng)絡(luò)的辨識準(zhǔn)確率隨信號累積時長的變化關(guān)系,說明了當(dāng)累積脈沖輪廓具有一定的信噪比時,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與長短時記憶網(wǎng)絡(luò)對累積脈沖輪廓的辨識準(zhǔn)確率都會很高。與傳統(tǒng)基于雙譜的X射線脈沖星信號辨識方法相比,在計算復(fù)雜度方面本文介紹的方法明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的方法。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP183;P128.4
【部分圖文】：

圖 2-2 X 射線脈沖星信號的處理流程圖脈沖星距離地球遙遠(yuǎn)，且受到宇宙射線的干擾航天器接收到的脈沖星信號往往淹沒在強噪聲沖星信號后，首先要對觀測信號進(jìn)行降噪處理信號的周期性以判斷該段信號是否為脈沖星信

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本文編號：2821131