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        基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直擴(kuò)信號(hào)擴(kuò)頻碼盲識(shí)別

        2010-09-26 00:46:52
        電訊技術(shù) 2010年10期
        關(guān)鍵詞:組數(shù)權(quán)值信噪比

        (重慶郵電大學(xué) 信號(hào)與信息處理重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400065)

        1 引 言

        雖然擴(kuò)頻通信最初是為軍事應(yīng)用而開發(fā)的,但是現(xiàn)在已被廣泛用于商業(yè)應(yīng)用,特別是碼分多址(CDMA)通信,或全球定位系統(tǒng)(GPS)。擴(kuò)頻技術(shù)由于其本身具備的優(yōu)良性能而得到廣泛應(yīng)用,到目前為止,其最主要的兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域仍是軍事抗干擾通信和民用無(wú)線通信系統(tǒng)。一般而言,跳頻系統(tǒng)與直擴(kuò)系統(tǒng)則分別是在這兩個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用最多的擴(kuò)頻方式,它們具有完全不同的抗干擾機(jī)理,前者采取的是“躲避”策略,即載有信息的載頻在某一頻率集內(nèi)隨機(jī)跳變,使非合作方無(wú)法進(jìn)行跟蹤干擾;后者則采用的是“隱蔽”策略,即通過擴(kuò)頻把直擴(kuò)信號(hào)的功率譜密度降低,直至被噪聲所淹沒,使非合作方無(wú)法檢測(cè)并截獲到有用直擴(kuò)信號(hào)。擴(kuò)頻通信中通常接收方必須要知道發(fā)送方使用的擴(kuò)頻序列才能用相關(guān)器解擴(kuò)恢復(fù)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

        我們的目的是自動(dòng)確定擴(kuò)頻序列,而接收方此時(shí)并不知道發(fā)送方的偽噪聲(PN)碼。文獻(xiàn)[1]提出了基于分段互相關(guān)的PN碼序列快速盲估計(jì),但是該盲估計(jì)還是要先搜索信息碼波形與PN碼波形同步起始點(diǎn),且在偽碼很長(zhǎng)時(shí)計(jì)算開銷比較大。文獻(xiàn)[2]使用了帶約束的Hebb學(xué)習(xí)規(guī)則來(lái)對(duì)DS信號(hào)PN碼進(jìn)行估計(jì),但其是在已知信息碼波形與PN波形同步起止時(shí)刻的前提下來(lái)進(jìn)行估計(jì)的。文獻(xiàn)[3]使用統(tǒng)計(jì)譜分析結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)DS信號(hào)PN碼序列的估計(jì),但是該文提到了用來(lái)搜索信息碼波形與PN碼波形同步起始點(diǎn)的自相關(guān)方法存在較為嚴(yán)重的缺陷,因此在實(shí)用上增加了DS通信盲解擴(kuò)處理的難度。文獻(xiàn)[4]提出了一種主分量神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(N.N.或Neural Networks)的解決方法,該方法充分利用了無(wú)監(jiān)督N.N.的自適應(yīng)主分量提取特性,能較好完成直擴(kuò)信號(hào)偽碼序列的盲估計(jì)。

        本文提出一種不同于文獻(xiàn)[4]的方法,其最主要的區(qū)別在于該方法是基于有監(jiān)督的反向傳播(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),而文獻(xiàn)[4]是基于無(wú)監(jiān)督的主分量神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。本文的方法僅需知道符號(hào)周期即可,因而克服了文獻(xiàn)[1-3]所提方法的缺陷。

        本文首先簡(jiǎn)要介紹直接序列擴(kuò)頻(DSSS)技術(shù),解釋在非合作通信中恢復(fù)數(shù)據(jù)的難度;然后,介紹利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)解決問題的方法;最后,第4部分給出在不同的信號(hào)情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

        2 DSSS技術(shù)

        直接序列擴(kuò)頻所傳送的信息符號(hào)經(jīng)偽隨機(jī)序列(或稱偽噪聲碼)擴(kuò)頻后對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制。偽隨機(jī)序列的速率遠(yuǎn)大于要傳送信息的速率,因而調(diào)制后的信號(hào)頻譜寬度將遠(yuǎn)大于所傳送信息的頻譜寬度。

        2.1 簡(jiǎn)化的直擴(kuò)信號(hào)發(fā)送接收模型

        假設(shè)信息信號(hào)為

        (1)

        式中,an=±1為等概分布的信息碼序列,q(t)是持續(xù)時(shí)間為Ts的矩形脈沖。

        假設(shè)PN序列的周期長(zhǎng)度為P,定義PN序列為y,即:

        y=y0,y1,y2,…,yP-1

        (2)

        (3)

        假設(shè)接收方知道擴(kuò)頻序列,可以用一個(gè)相關(guān)器來(lái)解擴(kuò)信號(hào),解擴(kuò)方法如下:

        (4)

        根據(jù)PN序列的性質(zhì),可以恢復(fù)出信息碼。

        然而,當(dāng)接收方不知道發(fā)送方使用的擴(kuò)頻碼序列時(shí),則恢復(fù)信息碼將變得極具挑戰(zhàn)性。

        (5)

        2.2 實(shí)際使用的DSSS系統(tǒng)模型

        通常情況下,直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)使用二進(jìn)制或四進(jìn)制相移鍵控(BPSK或QPSK)數(shù)據(jù)調(diào)制。通常PN序列是最大長(zhǎng)度的二進(jìn)制m序列或Gold序列。

        這里我們考慮一個(gè)BPSK數(shù)字調(diào)制,用一個(gè)特征偽碼序列來(lái)對(duì)信號(hào)擴(kuò)頻。在接收濾波器輸出端的基帶接收信號(hào)可以寫為

        (6)

        式中,h(t)是信道的聯(lián)合沖激響應(yīng)及擴(kuò)頻碼,即:

        (7)

        p(t)=(e*g*c)(t)

        (8)

        式中,P是擴(kuò)頻序列的周期長(zhǎng)度,{ym;m=0,1,2,…,P-1}是擴(kuò)頻序列,ak是第k個(gè)信息碼符號(hào),Tc是切普周期,Ts是信息碼符號(hào)周期(Ts=PTc),e(t)是發(fā)送濾波器,c(t)是信道濾波器,g(t)是接收濾波器,p(t)是發(fā)射濾波器、信道沖激響應(yīng)、接收濾波器的卷積,n(t)是接收濾波器輸出端的噪聲?;鶐诺涝肼暭僭O(shè)是均值為零的高斯白噪聲。

        本文中提出一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)估計(jì)PN序列,該方法僅需知道信息碼符號(hào)周期即可。

        3 PN序列的盲估計(jì)

        在不知道發(fā)送方PN序列的前提下,為了恢復(fù)數(shù)據(jù)信息,必須估計(jì)出h(t)。本節(jié)將用基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法估計(jì)PN序列。

        3.1 理論分析

        傳輸?shù)男盘?hào)如前所定義的一樣。假設(shè)已知符號(hào)周期Ts,它可以用循環(huán)平穩(wěn)分析來(lái)估計(jì)得到。接收信號(hào)的采樣周期假設(shè)為Te,且Te=Tc,即一個(gè)切普采一個(gè)點(diǎn),則有Ts=PTe。先以Te為采樣周期對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行采樣,然后將采樣后的信號(hào)按Ts進(jìn)行連續(xù)周期分段形成數(shù)據(jù)向量集。信號(hào)采樣隨機(jī)起始點(diǎn)記為t=mTs+t0,其中m為整數(shù),0≤t0≤Ts。則接收信號(hào)x(t)按Ts進(jìn)行連續(xù)周期分段所形成的數(shù)據(jù)向量為

        xl=sl+nl,l=1,2,3,…

        (9)

        x(t)=x(t),x(t+Te),…,x(t+Ts-Te)T

        (10)

        同理,h(t)和n(t)以同樣的方式定義。

        我們可以根據(jù)采樣后的信號(hào)按Ts進(jìn)行連續(xù)周期分段后形成的數(shù)據(jù)向量集來(lái)創(chuàng)建一個(gè)P行N列的矩陣X,每一列為一周期的數(shù)據(jù)向量,N是用于估計(jì)的時(shí)間窗口數(shù),即輸入的數(shù)據(jù)組數(shù)。矩陣X如下所示:

        (11)

        從式(6)可以寫出:

        (12)

        (13)

        定義hk(t0)向量如下:

        hk(t0)=h(t0+kTs),…,h(t0+(k+1)Ts-Te)T

        (14)

        因此有:

        (15)

        如果采樣起始點(diǎn)t=mTs+t0并不恰好處于信息碼與PN序列調(diào)制的同步點(diǎn)上(t0≠0,0

        x(t)=amh0(t0)+am+1h-1(t0)+n(t)

        (16)

        式中,h0(t0)是P維向量,該向量包含持續(xù)時(shí)間為Ts-t0的擴(kuò)頻波形的后半段,后面緊接著是持續(xù)時(shí)間為t0的零值,即:

        h0(t0)=h(t0),h(t0+Te),…,h(Ts-Te),0,…,0T

        (17)

        h-1(t0)也是P維向量,該向量包含持續(xù)時(shí)間為Ts-t0的零值,后面緊接著是持續(xù)時(shí)間為t0的擴(kuò)頻波形的前半段,即:

        h-1(t0)=0,…,0,h(0),h(Te),…,h(t0-Te)T

        (18)

        因此我們可將矩陣寫成如下形式:

        (19)

        式中,am=am,am+1,…,am+N-1T,h0(t0)和h-1(t0)是正交的,噪聲和信號(hào)是不相關(guān)的。因此由h0(t0)和h-1(t0)張成的子空間可以由3層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)確定,該網(wǎng)絡(luò)的隱層包含兩個(gè)神經(jīng)元[5]。事實(shí)上,估計(jì)的h(t)在第二層的權(quán)值上顯示出來(lái)。

        圖1為簡(jiǎn)單的接收信號(hào)數(shù)據(jù)模型(未含噪聲)。圖1(a)是連續(xù)的信息碼am,符號(hào)周期為Ts;圖1(b)是擴(kuò)頻序列,切普周期是Tc;圖1(c)是經(jīng)過擴(kuò)頻以后的信號(hào)。輸入信號(hào)數(shù)據(jù)為圖1(c)中經(jīng)采樣后連續(xù)截取一周期的信號(hào)數(shù)據(jù),如圖所示,t到t+Ts之間的信號(hào)數(shù)據(jù),t+Ts到t+2Ts之間的信號(hào)數(shù)據(jù),依此類推。

        (a)連續(xù)的信息碼

        (b)擴(kuò)頻系列

        (c)擴(kuò)頻以后的信號(hào)圖1 輸入信號(hào)數(shù)據(jù)模型Fig.1 Model of input data

        3.2 PN序列盲估計(jì)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)

        在此創(chuàng)建一個(gè)3層網(wǎng)絡(luò):一個(gè)輸入層,一個(gè)含有兩個(gè)神經(jīng)元的隱層和一個(gè)輸出層。

        多層網(wǎng)絡(luò)可以解決非線性可分問題,但是加入隱層使得學(xué)習(xí)比較困難,因此限制了多層網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,反向傳播(BP)算法的出現(xiàn)解決了這一困難。

        本文用到的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型如圖2所示。

        圖2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型Fig.2 Model of BP neural network

        該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入數(shù)據(jù)向量x(n)是矩陣X的列向量,期望輸出向量d(n)是和輸入數(shù)據(jù)向量一樣的數(shù)據(jù)向量,即d(n)=x(n)。根據(jù)BP算法來(lái)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值,該算法使得網(wǎng)絡(luò)輸出和期望輸出的均方誤差最小。

        該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有兩種信號(hào)流通:一種是工作信號(hào),它是施加輸入信號(hào)后向前傳播直到在輸出端產(chǎn)生實(shí)際輸出的信號(hào),是輸入和權(quán)值的函數(shù);另一種是誤差信號(hào),即網(wǎng)絡(luò)實(shí)際輸出與期望輸出之間的差值,它由輸出端開始逐層向后傳播。

        設(shè)在第n次迭代中輸出端的第k個(gè)神經(jīng)元的輸出為ok(n),期望輸出為dk(n),則該神經(jīng)元的誤差信號(hào)ek(n)為

        ek(n)=dk(n)-ok(n)

        (20)

        (21)

        設(shè)最大迭代次數(shù)為N,則平方誤差的均值EAV為

        (22)

        按照BP算法來(lái)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò),可以使均方誤差達(dá)到最小[6]。

        假設(shè)輸入數(shù)據(jù)向量為矩陣X的列向量,可簡(jiǎn)化表示為

        x(n)=x1(n),x2(n),…,xi(n),…,xP(n)T

        (23)

        對(duì)于隱層的神經(jīng)元有:

        (24)

        典型的神經(jīng)元激活函數(shù)為單極性sigmoid函數(shù),所以隱層神經(jīng)元的輸出為

        (25)

        且有:

        yj(n)1-yj(n)

        (26)

        對(duì)于輸出層的神經(jīng)元,有:

        (27)

        計(jì)算輸出層神經(jīng)元的輸出為

        (28)

        且有:

        ok(n)1-ok(n)

        (29)

        然后反向計(jì)算各神經(jīng)元的偏量值(誤差對(duì)權(quán)值的梯度)δ。對(duì)于輸出神經(jīng)元,計(jì)算輸出層的權(quán)值偏量值:

        ek(n)ok(n)1-ok(n),

        k=1,2,3,…,P

        (30)

        對(duì)于隱層神經(jīng)元,計(jì)算隱層的權(quán)值偏量值:

        (31)

        按下式修改權(quán)值:

        (32)

        (33)

        然后置n=n+1,輸入新的數(shù)據(jù)向量,直到達(dá)到允許的條件為止。

        為了防止出現(xiàn)局部極小值,加快收斂速度,在修改權(quán)值時(shí)加入動(dòng)量項(xiàng)αΔvij(n-1)、αΔwjk(n-1)[7],且修改權(quán)值的學(xué)習(xí)步長(zhǎng)由固定步長(zhǎng)η改為變步長(zhǎng)η(n),采用步長(zhǎng)減小法[8]。權(quán)值改變量為

        (34)

        (35)

        其中:

        (36)

        即學(xué)習(xí)步長(zhǎng)隨著輸入數(shù)據(jù)組數(shù)的增加逐漸變小,SNR為信噪比,α取值為經(jīng)驗(yàn)值0.9。

        根據(jù)實(shí)際需要,在估計(jì)PN碼的實(shí)驗(yàn)中,我們采用雙極性sigmoid函數(shù)來(lái)作為神經(jīng)元的激活函數(shù),所以在此隱層的輸出為

        (37)

        則:

        2yj(n)1-yj(n)

        (38)

        同理,輸出層神經(jīng)元的輸出為

        (39)

        則有:

        (40)

        2ok(n)1-ok(n)

        (41)

        因此對(duì)應(yīng)的權(quán)值調(diào)節(jié)公式要做相應(yīng)的更改。首先對(duì)于輸出層神經(jīng)元,計(jì)算:

        (42)

        對(duì)于隱層神經(jīng)元,計(jì)算:

        j=1,2

        (43)

        權(quán)值改變量為

        (44)

        (45)

        所以權(quán)值修正公式為

        i=1,2,3,…,P;j=1,2

        (46)

        j=1,2;k=1,2,3,…,P

        (47)

        等到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到收斂時(shí),即達(dá)到允許的最小誤碼率,PN序列可通過第二層的權(quán)值向量恢復(fù)出來(lái),這樣就可以進(jìn)一步恢復(fù)出信息碼。此處的誤碼率為估計(jì)的PN序列與標(biāo)準(zhǔn)PN序列相對(duì)比后錯(cuò)誤碼位數(shù)與PN序列周期長(zhǎng)度的比值。比如PN序列周期長(zhǎng)度為P,估計(jì)出來(lái)的PN序列有d位碼與標(biāo)準(zhǔn)PN序列碼不同,則誤碼率為d/P。

        本文方法利用誤差反向傳播來(lái)有監(jiān)督地調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò),輸入信號(hào)為基帶DS信號(hào),期望輸出向量d(n)是和輸入數(shù)據(jù)向量一樣的數(shù)據(jù)向量,即d(n)=x(n)。圖中輸入神經(jīng)元的個(gè)數(shù)與輸入信號(hào)向量x(n)的維數(shù)相同。

        綜上所述,改進(jìn)的BP算法應(yīng)用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)估計(jì)PN序列,其步驟簡(jiǎn)述如下:

        第1步:網(wǎng)絡(luò)初始化,置所有網(wǎng)絡(luò)權(quán)值vij和wjk為均勻分布的1和-1,i=1,2,3,…,P;j=1,2;k=1,2,3,…,P,設(shè)置終止條件,即允許的最小誤碼率;

        第2步:對(duì)于時(shí)刻n,輸入新的數(shù)據(jù)向量x(n);

        第3步:前向計(jì)算,根據(jù)式(37)和式(39)計(jì)算隱層和輸出層神經(jīng)元的輸出;

        第4步:根據(jù)式(40)計(jì)算誤差;

        第5步:反向計(jì)算,根據(jù)式(47)和式(42)計(jì)算隱層到輸出層的權(quán)值和輸出層的權(quán)值偏量;

        第6步:反向計(jì)算,根據(jù)式(46)和式(43)計(jì)算輸入層到隱層的權(quán)值和隱層的權(quán)值偏量;

        第7步:置n=n+1,返回步驟2繼續(xù),直到達(dá)到允許的最小誤碼率為止。

        4 計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果

        以下所有實(shí)驗(yàn)的信號(hào)采樣率Sa=8 bit/chip(即Tc=8Te,Te為采樣周期)。

        (1)實(shí)驗(yàn)一:驗(yàn)證BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估計(jì)PN序列的可行性

        這里輸入數(shù)據(jù)考慮一個(gè)BPSK數(shù)據(jù)模型,PN碼長(zhǎng)是100位,輸入數(shù)據(jù)信號(hào)截?cái)?00位,截取第一個(gè)信息碼擴(kuò)頻波形的后60位和第二個(gè)信息碼擴(kuò)頻波形的前40位。信道噪聲為高斯白噪聲,信噪比SNR=-5 dB,時(shí)間窗口數(shù)即輸入的數(shù)據(jù)組數(shù)N=100。如圖3所示,PN序列是由PN序列發(fā)生器產(chǎn)生的100位標(biāo)準(zhǔn)PN序列碼,網(wǎng)絡(luò)權(quán)值1的前60位的符號(hào)函數(shù)值對(duì)應(yīng)PN序列的后60位,網(wǎng)絡(luò)權(quán)值2的后40位的符號(hào)函數(shù)值對(duì)應(yīng)PN序列的前40位的反碼。從圖中可以看出,擴(kuò)頻序列可以從第二層網(wǎng)絡(luò)權(quán)值中恢復(fù)出來(lái)。

        圖3 網(wǎng)絡(luò)權(quán)值與PN序列對(duì)比Fig.3 Weights of the network compared with the PN sequence

        (2)實(shí)驗(yàn)二:驗(yàn)證該BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂性能

        圖4為不同信噪比的情況下(從-6~0 dB)估計(jì)PN碼的平均誤碼率隨著數(shù)據(jù)組數(shù)的增加的變化曲線,即該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)收斂曲線。該輸入信號(hào)的PN碼長(zhǎng)為500位,截取第一個(gè)信息碼擴(kuò)頻波形的后300位和第二個(gè)信息碼擴(kuò)頻波形的前200位。該平均誤碼率的求法是對(duì)每一個(gè)信噪比的輸入信號(hào)進(jìn)行100次蒙特卡洛仿真然后求平均值得到的。從圖中可以看出,當(dāng)N逐漸增大時(shí),誤碼率逐漸減小,最后變?yōu)?;且信噪比越高,誤碼率減小得越快。所以PN碼估計(jì)的效果會(huì)隨著N的增加而變好,且同一信號(hào)在高信噪比的情況下會(huì)收斂得更快。

        圖4 網(wǎng)絡(luò)收斂曲線Fig.4 Convergence curve of network

        圖5是針對(duì)不同PN碼長(zhǎng)的輸入信號(hào),數(shù)據(jù)組數(shù)(完全收斂時(shí)所需的數(shù)據(jù)組數(shù))的均值隨輸入信噪比的變化曲線。圖6是針對(duì)不同PN碼長(zhǎng)的輸入信號(hào),數(shù)據(jù)組數(shù)(完全收斂時(shí)所需的數(shù)據(jù)組數(shù))的方差隨輸入信噪比的變化曲線。這里設(shè)收斂誤碼率為0.02,即允許存在0.02的誤碼率,比如PN碼長(zhǎng)為100位,允許存在2位錯(cuò)誤碼的估計(jì)。在此,當(dāng)PN碼長(zhǎng)為200位時(shí),截?cái)?00位,截取第一個(gè)信息碼擴(kuò)頻波形的后120位和第二個(gè)信息碼擴(kuò)頻波形的前80位;當(dāng)PN碼長(zhǎng)為500位時(shí),截?cái)?00位,截取第一個(gè)信息碼擴(kuò)頻波形的后300位和第二個(gè)信息碼擴(kuò)頻波形的前200位;當(dāng)PN碼長(zhǎng)為1 000位時(shí),截?cái)? 000位,截取第一個(gè)信息碼擴(kuò)頻波形的后600位和第二個(gè)信息碼擴(kuò)頻波形的前400位。

        從圖5可以看出,在PN碼長(zhǎng)和取樣率確定時(shí),信噪比越低則神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂所需的數(shù)據(jù)組數(shù)的均值就越大。而在信噪比相同時(shí),以-9 dB為分界線,當(dāng)信噪比小于-9 dB時(shí),PN碼越長(zhǎng)則所需數(shù)據(jù)組數(shù)的均值就越??;當(dāng)信噪比大于-9 dB時(shí),則所需數(shù)據(jù)組數(shù)的均值差不多相同。

        圖5 數(shù)據(jù)組數(shù)的均值隨信噪比的變化曲線Fig.5 Curves of mean number of data sets with SNR

        圖6 數(shù)據(jù)組數(shù)的方差隨信噪比的變化曲線Fig.6 Curves of the variance of data sets with SNR

        從圖6中可以看出,在PN碼長(zhǎng)和取樣率確定時(shí),信噪比越低則神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂所需的數(shù)據(jù)組數(shù)的方差就越大,即估計(jì)的偏越大;而且在信噪比相同時(shí),PN碼越長(zhǎng)則所需數(shù)據(jù)組數(shù)的方差就越小,尤其是在低信噪比的情況下更為明顯。

        從實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果可以得出,本文的方法完全可以準(zhǔn)確估計(jì)到DS信號(hào)的PN碼序列,而且可以在較低信噪比的條件下實(shí)現(xiàn)估計(jì)。由圖4、圖5和圖6可以看出,在信噪比相同時(shí),PN碼越長(zhǎng)則所需數(shù)據(jù)組數(shù)的均值和方差就越小,即PN碼越長(zhǎng)則算法的估計(jì)性能也會(huì)越好。

        5 結(jié) 論

        本文提出了一種用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)估計(jì)直擴(kuò)信號(hào)PN序列的方法。該方法是基于反向傳播(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),它的輸入是接收到的信號(hào),期望輸出是和輸入相同的數(shù)據(jù),根據(jù)誤差反向傳播來(lái)有監(jiān)督地調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò),估計(jì)的PN序列值在第二層的權(quán)值上顯示出來(lái)。本文采用改進(jìn)的BP算法來(lái)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò),計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果表明,該方法對(duì)PN序列可以得到很好估計(jì),尤其是在低信噪比下對(duì)長(zhǎng)偽碼的估計(jì)會(huì)更有效。因此本文的方法將為解決DS信號(hào)PN序列的實(shí)時(shí)盲估計(jì)問題提供一種途徑,為DS通信的管理、偵察和干擾以及DS-CDMA的盲多用戶檢測(cè)等鋪平道路。對(duì)于優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),提高收斂速度,是以后需要深入研究的工作。

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