基于神经网络的无线信道的辨识与预测

基于神经网络的无线信道的辨识与预测

刘彪[1]2003年在《基于神经网络的无线信道的辨识与预测》文中提出本论文首先分析了无线信道的传输特性,并深入研究了移动信道模型。由于传统信道模型被认为是一个线性的非时变的信道,虽然,后来一些科研工作者又进行了深入的研究,把信道模型扩展到线性时变模型。但是,随着移动用户的增多、业务的飞速发展,频率复用、时间复用达到了它们模型的极限,此外,用户还要求有在线视频的服务。从而必然加剧信号传输的线性、非线性失真。这些粗糙的模型远远不能满足应用的需要,明显是过时的模型。用这些传统的信道模型去处理这些多信号、高速数据及多子载波传输信号,已经根本不能满足移动用户的需要,这就要求新的模型和新的信号处理方法去解决这一问题。我们提出基于神经网络的信号处理方法,由于神经网络的一些优点,使得该方法具有很好的应用前景。移动信道与电波传播,已有许多理论分析和现场实测的课题,并已得出有用的结果。其中有些给出精确的数学描述,另一些则给出统计模型。然而,由于移动信道的复杂性,目前仍有许多待研究的课题,我们不可能用单一的数学模型来描述所有的移动环境。 由于神经网络具有学习能力、容错能力或鲁棒性,可以实现输入到输出的非线性映射。因此,神经网络在非线性信号处理中越来越得到广泛的应用,其中一些算法还可以优化系统、预测信号,从而,可以检测、避开信号在信道中传输时发生的深衰落(deep fading)。预先知道接受信号、信道的一些先验知识,还可以降低数据传输误码率。优化网络的能力还可以提高数据传输速率。为了频率、时间的更大的共享,我们提出了用神经网络来辨识、预测这种非线性时变信道。论文提出的神经网络是目前很新颖的结构RNN网络结构,同时还提出用BP算法实现信号处理,把RNN(FRNN)的实时处理能力应用于通信系统之中,更是一个新颖的课题,论文还把神经网络融合到其它的一些模型中,提出组合预测的方法。比如,基于神经网络的ARMA模型的建立等。 总之,神经网络在无线通信中的应用,越来越受到重视和深入研究,势必使神经网络更深入融合到通信信号处理领域中,开创一个新的信号处理分支。

姚碧圆[2]2017年在《基于图论算法的无线信道特征提取与场景识别研究》文中指出本研究旨在发掘和鉴别所测得的信道数据的指纹特点,并证实其在不同场景的所具有的特性。本研究包括五部分内容:无线信道特性;建模及特性提取;场景指纹辨识;场景复合指纹辨识;场景区域辨识与匹配。1.基于图论知识介绍无线信道的特征。基于这项研究工作,明确无线信道特征。2.基于叁种场景的真实信道测量数据,采用数字信号处理和主成分分析法对信道的特性进行提取和建模。研究结果说明,该模型体现的信道特征与实际测量的数据有较好的吻合度。3.引入神经网络重点研究两个待测场景的识别。通过对样本数据的离线训练与在线识别匹配,使得待测场景都获得匹配。实验结果表明,该辨识模型有效,学习的自适应性较好。4.采用聚类分析研究无线信道复合场景的鉴别。对不同路段的分析结果进行对比,得到结论:路段可以依据指纹划分的区域数量进行分类。研究结果表明,算法对信道的区分、辨识和分类的方法是有效的。5.采用时间序列分析和决策树模型对某区域的场景识别与匹配研究。结果表明,所提供的两个信道样本误判概率小。

刘郁林[3]2002年在《无线通信中对时变色散信道的盲均衡与盲辩识方法研究》文中研究说明在无线和移动通信中,色散信道的盲均衡和盲辨识技术是当前国际上的研究热点,而时变色散信道的盲均衡与盲辨识问题更是其中的技术难点。对于该领域的理论研究,国际上还处于起步阶段。本文试图在前人的工作基础上,对这个问题作一些初步的探讨。 文章重点从分集处理的角度来讨论时变色散信道的盲均衡和盲辨识问题,指出了两种采用信号处理方法实现这一思想的基本策略。第一种是采用滤波器组联合均衡方法将色散信道等价为一组独立的平坦衰落子信道,以提高接收机的分集增益;另外一种是提出采用离散正则模型将时变色散信道的盲信号处理转化为时不变多信道模型的盲信号处理,并针对该模型对时变色散信道的盲均衡与盲辨识方法进行了详细讨论。文章还对盲均衡技术的实现问题进行了初步讨论,提出了一种简单易行,适于硬件实现的直接盲均衡算法。 本文创新性的成果在于:提出了预编码-判决反馈联合均衡系统结构,并从理论推导得出了对应的最大互信息量最优化设计结果;首次提出了时变色散信道的离散正则模型概念,该模型适宜于利用观察数据的二阶统计量进行盲信号处理;基于离散正则模型对时变色散信道进行了系统的盲均衡和盲辨识方法研究,提出了对时不变信道矩阵的子空间盲辨识算法;针对误差传播效应问题,提出了可以消除误差传播效应的两级盲辨识算法;提出了基于离散正则模型的直接盲均衡算法;提出了基于特征恢复思想的神经网络直接自适应盲均衡算法。 论文首先回顾了目前时变色散信道的盲均衡与盲辨识技术的研究进展,指出了其中存在的问题和解决的思路,从而指明了本论文研究的动机和出发点。接着简单介绍了盲均衡和盲辨识技术的一些基础知识,并给出了一些最重要的相关数学工具,作为本文研究的理论基础。 在第叁章中,基于联合均衡的思想,针对国际上最新提出的滤波器组预编码-线性均衡最优设计中存在的问题,文章提出了采用判决反馈均衡器完成二次 摘 要均衡,以消除残留的块间干扰,得到了新的最优设计结果。并对误码率性能和最大互信息量作了理论分析和仿真比较。 在第四章中,作者对时变色散信道的信号处理模型进行了研究,提出了离散正则模型的概念,对其进行了详细的讨论,并利用多采样率理论将该模型推广到一般的时变色散信道。 在接下来的第五章中,基于提出的离散正则模型,作者对时变色散信道的衰均衡与盲辨识方法进?工了深入的研究。首先对间接盲均衡方法,提出了对时不变信道矩阵的子空间营辨识算涪和可以消除误差传播效应的两级盲辨识算法,然后给出了一种直接盲均衡方法。 在第六章中,作者提出了一种基于特征恢复思想的神经网络直接自适应盲均衡算法,并对算法的复杂度和存储量进行了分析。结果表明,这是一种比较易于实现的盲均衡算法。 文章最后对全文进行了总结和口顾,并重点指出了今后需要继续进行的相关研究工作和可能采用的方法。

黎玉玲[4]2003年在《无线信道仿真平台的设计与实现》文中研究指明无线信道的参数估计和信道建模对数字移动无线通信系统的研发具有重要意义。本文深入研究了无线通信信道、尤其是多径信道的传输特性,提出一种基于面向对象的可视化无线信道建模和仿真方案,对具有普适性的信道冲激响应模型进行了从模型转换、参数设计到图形建模等环节的实验,建立起统一的、一体化的信道建模仿真实验框架,为无线移动信道的分析、建模、仿真和传播预测提供了一种可视化的解决方案。在信道建模方面,进行了以典型无线移动信道作为独立对象的图形建模实验,进而构建了通用的可视化信道仿真模型库;在信道估计方面,通过深入研究导引信号自适应估计算法和盲信道估计算法,对几种典型算法进行了图形建模和算法模块封装;在此基础上,开展了无线信道的可视化建模和参数估计方法的研究及其仿真环境的方案设计,构建了基于面向对象技术的无线信道仿真平台。 本文采用面向对象技术,在MATLAB软件平台上对无线信道的建模和参数估计技术进行了深入的研究。目前,面向对象的系统设计方法已经成为软件设计中常用的方法,但它大多数是用在系统内核部分的设计,用在系统级仿真环境,特别是通信仿真系统这种专用系统平台的设计中还不多见。本文在构建可视化信道仿真模型库和信道估计算法模型库的基础上,提出了一种集成化的无线信道仿真环境设计方案。该方案把面向对象技术引入无线信道建模和参数估计GUI的设计中,具有一定的技术创新和实用价值。本文构建的无线信道仿真平台遵循界面设计简单、一致的基本准则,使用户能很快的掌握程序的功能和使用方法,便于学习和使用:同时开发的无线信道仿真GUI具有集成化、开放性和可扩充性,便于系统的功能扩展和升级,有利于研究工作的延续。

骆春波[5]2007年在《宽带无线通信系统盲均衡技术研究》文中进行了进一步梳理新一代无线通信系统要求极大的数据传输速率和可靠的服务质量,因此对无线网络物理层提出了更高的要求。在高速数据传输条件下,无线信道的频率选择性会严重影响信号的质量,产生码间干扰。针对码间干扰对通信质量的影响,均衡技术被应用到通信系统中以降低或消除由此带来的性能下降。由于结构简单,性能可靠,均衡技术使得无线通信系统通信质量有很大提高。本文研究的主要内容为信道均衡技术。总结了无线通信系统的技术研究概况,分析了下一代无线通信系统的技术演进,概括了信道均衡技术的基本理论和算法,完成了一系列实验仿真和性能分析,总结了它们的应用。其中特别推导和仿真实现了几项新型均衡技术,包括Turbo均衡算法和高阶谱盲均衡算法,这些都具有重要的意义和价值。本文的创新工作还包括提出了两种新的盲均衡算法,通过应用信号处理领域的一些新进展,我们提出的盲均衡算法在仅增加少量计算复杂度的基础上,明显地改善了均衡效果,相应的仿真实验证实了算法的优异性能。本文的核心工作和创新点主要体现在以下几个方面:1.研究了均衡的理论和准则,对典型的自适应均衡算法和均衡器进行了分析并完成了计算机仿真实验,其中包括仿真实现目前的新型Turbo均衡算法。2.对盲均衡算法和盲均衡器作了深入分析,对典型的盲均衡器完成了计算机仿真和性能分析,其中包括广泛研究的恒模均衡器和新型的高阶统计量均衡器。3.提出了一种基于自适应凸组合的恒模盲均衡算法,该算法利用了自适应信号处理领域的新进展,避免了恒模盲均衡器步长的影响,因此收敛速度快,稳态性能好,仿真实验证实了新算法的优异性能。4.提出了一种混合结构的MMSE类盲均衡算法,该算法结构利用最优化理论的相应结果,综合了两种不同类型MMSE均衡器的优点,具有优异的性能。仿真实验验证了该算法的优点。5.对提出的两种新算法进行了硬件实现。采用了基于ADSP-21160的硬件平台进行了相应的实验,为新算法在实际通信系统中的应用和实现奠定了基础。

佚名[6]2011年在《自动化技术、计算机技术》文中指出TP112011011954一般成本环境下分散式多工厂资源调度/陈胜峰,蔚承建(南京工业大学信息科学与工程学院)//信息与控制.―2010,39(5).―640~645.研究多工厂一般成本结构特征,即工厂含有固定成本和单位成本,提出了一种分散式多工厂资源调度方法,该方法使用基于连续双向拍卖市场机制的ZI2策略。ZI2策略是一种包含价格和数量的二维报价策略,agent采用该策略在给定价格范围内随机提交报价。模拟实验结果验证了ZI2策略可以实现较高的调度效率,整体平均效率达到90%。图2表8参10

参考文献:

[1]. 基于神经网络的无线信道的辨识与预测[D]. 刘彪. 汕头大学. 2003

[2]. 基于图论算法的无线信道特征提取与场景识别研究[D]. 姚碧圆. 海南大学. 2017

[3]. 无线通信中对时变色散信道的盲均衡与盲辩识方法研究[D]. 刘郁林. 电子科技大学. 2002

[4]. 无线信道仿真平台的设计与实现[D]. 黎玉玲. 北京工业大学. 2003

[5]. 宽带无线通信系统盲均衡技术研究[D]. 骆春波. 电子科技大学. 2007

[6]. 自动化技术、计算机技术[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2011

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