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        改進(jìn)ABC-BP模型在數(shù)字調(diào)制識(shí)別中的應(yīng)用

        2015-12-02 03:14:06史先銘劉以安
        服裝學(xué)報(bào) 2015年4期
        關(guān)鍵詞:信號(hào)

        史先銘, 劉以安

        (江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院,江蘇無(wú)錫214122)

        當(dāng)今通信技術(shù)飛速發(fā)展,同時(shí)也推動(dòng)了調(diào)制與解調(diào)技術(shù)的發(fā)展。在解調(diào)之前需要知道已調(diào)信號(hào)的調(diào)制類型,進(jìn)而采取相應(yīng)的解調(diào)方法。所以如何能夠快速、準(zhǔn)確地識(shí)別出信號(hào)的調(diào)制類型,就顯得至關(guān)重要。

        文獻(xiàn)[1-5]分別介紹了幾種不同的調(diào)制識(shí)別方法,但是這些方法均存在計(jì)算量相對(duì)較大的缺點(diǎn)。Azzouz E E和Nandi A K在文獻(xiàn)[6-7]中提出的方法,當(dāng)信噪比在10 dB及以上時(shí)能達(dá)到較好的識(shí)別效果,但是當(dāng)信噪比減小時(shí),該方法對(duì)各種信號(hào)的識(shí)別率就會(huì)出現(xiàn)不同程度的下降;其次,對(duì)于特征參數(shù),如果前后兩次比較順序不同,識(shí)別結(jié)果可能會(huì)有很大不同。另外,特征參數(shù)判決閾值的確定也是一大難題。文獻(xiàn)[8-9]使用的是基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別方法,這種方法存在網(wǎng)絡(luò)易陷入局部極小值的缺點(diǎn),對(duì)信號(hào)的識(shí)別率會(huì)造成一定影響。

        蜂群算法是一種新型的元啟發(fā)式仿生算法,該算法通過(guò)不同“蜜蜂”間的分工協(xié)作、角色轉(zhuǎn)換兩種機(jī)制尋找到全局最優(yōu)解[10]。但是基本人工蜂群(Artificial Bee Colony,ABC)算法本身也存在著易陷入局部極值、早熟收斂、后期搜索較慢、搜索精度不高等缺點(diǎn)。文獻(xiàn)[11-12]將混沌思想引入ABC算法中,利用混沌運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性、遍歷性等特點(diǎn)提高算法的全局搜索能力。文中對(duì)基本ABC算法中“跟隨蜂”在“食物源”的鄰域的搜索行為作了改進(jìn),這避免算法陷入局部極值,同時(shí)改善了算法的局部搜索能力,提高了精度。再用改進(jìn)的人工蜂群(Modified Artificial Bee Colony,MABC)算法來(lái)優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值,將此網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)字調(diào)制信號(hào)的分類識(shí)別器。另外,針對(duì)2ASK,4ASK,2FSK,4FSK,2PSK,4PSK,16QAM 7 種數(shù)字調(diào)制信號(hào),應(yīng)用基于MABC算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字調(diào)制識(shí)別方法,結(jié)果表明,當(dāng)信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)低至0 dB時(shí),7種數(shù)字調(diào)制信號(hào)的識(shí)別率可以達(dá)到85%以上,從而證明了該方法能有效地提高數(shù)字調(diào)制信號(hào)的識(shí)別性能。

        1 Hilbert變換提取信號(hào)瞬時(shí)信息

        首先對(duì)含噪聲的原始信號(hào)si(n)采用一維數(shù)字濾波器進(jìn)行消噪處理獲得s(t)。而實(shí)信號(hào)s(t)又具有在頻譜上共軛對(duì)稱的性質(zhì),所以一般只需要研究右半個(gè)頻譜的性質(zhì)特點(diǎn),即可代表整個(gè)實(shí)信號(hào)的性質(zhì)。

        對(duì)實(shí)信號(hào)s(t)進(jìn)行Hilbert變換,得到^s(t),則實(shí)信號(hào)s(t)頻譜的正頻部分所對(duì)應(yīng)信號(hào)的解析表示z(t)為

        其中把z(t)的實(shí)部稱為s(t)的同相分量,把z(t)的虛部稱為s(t)的正交分量。

        實(shí)信號(hào)s(t)的解析形式也可以用極坐標(biāo)來(lái)表示:

        式中,a(t)是z(t)的瞬時(shí)包絡(luò)。

        信號(hào)的瞬時(shí)幅度為

        信號(hào)的瞬時(shí)相位為

        上面求得的φ(n)不是真正的瞬時(shí)相位,還要對(duì)其做去混疊和去線性相位運(yùn)算:

        首先,令C(0)=0,并定義相位校正序列C(n)為

        然后,通過(guò)下面的計(jì)算可以得到正確的瞬時(shí)相位φ(n)為

        最后,根據(jù)φ(n)可以求出瞬時(shí)頻率為

        根據(jù)式(1)~(7),可以獲得解析信號(hào)z(t)的瞬時(shí)幅度、瞬時(shí)相位、瞬時(shí)頻率、即實(shí)信號(hào)s(t)的瞬時(shí)信息。這3個(gè)參數(shù)為下一步瞬時(shí)特征參數(shù)的提取奠定了基礎(chǔ)。

        2 基于瞬時(shí)信息的特征參數(shù)的提取

        根據(jù)前面得到的信號(hào)瞬時(shí)信息,對(duì)7種數(shù)字調(diào)制信號(hào)提取如下6個(gè)特征參數(shù):

        1)信號(hào)瞬時(shí)幅度均值的平方與瞬時(shí)幅度標(biāo)準(zhǔn)差之比

        式中,σa表示信號(hào)瞬時(shí)幅度的標(biāo)準(zhǔn)差,uα表示調(diào)制信號(hào)瞬時(shí)幅度的均值。此參數(shù)可以區(qū)分具有幅度特性和不具有幅度特性的信號(hào)。2ASK,4ASK,16QAM 3 種信號(hào)是具有幅度特性的,2FSK,4FSK,2PSK,4PSK是不具有幅度特性的。

        2)信號(hào)瞬時(shí)相位均值的平方與瞬時(shí)相位標(biāo)準(zhǔn)差之比

        式中,σp表示信號(hào)瞬時(shí)相位的標(biāo)準(zhǔn)差,up表示信號(hào)瞬時(shí)相位的均值。此參數(shù)可以區(qū)分具有相位特性和不具有相位特性的信號(hào)。16QAM是具有相位特性的,而2ASK和4ASK是不具有相位特性的。

        3)遞歸零中心歸一化瞬時(shí)幅度絕對(duì)值的平均值

        式中其中,A表示零中心歸一化瞬時(shí)幅度,aa表示信號(hào)的瞬時(shí)幅度[13]。參數(shù)M2可以區(qū)分2ASK和4ASK兩種信號(hào)。

        4)零中心歸一化瞬時(shí)頻率絕對(duì)值的平均值[13]

        式中

        其中Af表示零中心歸一化瞬時(shí)頻率,af表示信號(hào)的瞬時(shí)頻率[13]。參數(shù) MF1可以區(qū)分頻移鍵控信號(hào)MFSK和相移鍵控信號(hào)MPSK這兩大類信號(hào)。

        5)遞歸零中心歸一化瞬時(shí)頻率絕對(duì)值的平均值[13]

        式中

        Af表示式(4)得到的零中心歸一化瞬時(shí)頻率[13]。這個(gè)參數(shù)可以區(qū)分2FSK和4FSK兩種頻移鍵控信號(hào)。

        6)零中心歸一化瞬時(shí)相位絕對(duì)值的平均值[13]

        式中

        Ap表示零中心歸一化瞬時(shí)相位,ap表示信號(hào)的瞬時(shí)相位[13]。參數(shù) MP1可以區(qū)分2PSK和4PSK兩種信號(hào)。

        3 MABC算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

        3.1 人工蜂群算法

        人工蜂群(ABC)算法模擬蜜蜂的采蜜過(guò)程,通過(guò)不同角色蜜蜂間的交流、轉(zhuǎn)換和協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)群體智能[14]。人工蜂群中包括3種角色:引領(lǐng)蜂、跟隨蜂和偵察蜂。引領(lǐng)蜂的個(gè)數(shù)一般與食物源的個(gè)數(shù)相等,它具有記憶能力,可以存儲(chǔ)搜索到的食物源信息,然后回到舞蹈區(qū)跳搖擺舞,把食物源信息分享給跟隨蜂;跟隨蜂在舞蹈區(qū)等待引領(lǐng)蜂來(lái)分享食物源信息,通過(guò)觀察引領(lǐng)蜂的舞蹈,選擇自己滿意的引領(lǐng)蜂進(jìn)行跟隨;偵察蜂對(duì)蜂巢附近的食物源展開(kāi)隨機(jī)搜索,探索新的食物源。

        假設(shè)有 n 個(gè)食物源 X=(X1,X2,…,Xn),其中第i個(gè)食物源的位置用一個(gè)D維的向量Xi=[xi1,xi2,…,xiD]T(i=1,2,…,n)表示,代表優(yōu)化問(wèn)題的一個(gè)可能解。食物源的適應(yīng)度值可以通過(guò)下式進(jìn)行計(jì)算:

        式中,fi是第i個(gè)解的目標(biāo)函數(shù)值。

        通過(guò)式(8)隨機(jī)初始化n個(gè)食物源的位置:

        式中,(xij)max和(xij)min分別表示xij的上界和下界;rand(0,1)表示(0,1)之間的一個(gè)隨機(jī)數(shù)。

        引領(lǐng)蜂首先對(duì)相應(yīng)的食物源進(jìn)行一次鄰域搜索,用下式表示:

        式中,vij表示在xij附近的一個(gè)食物源的位置,k和j是隨機(jī)值,并且 k 不能等于 i,其中 i,k ∈ {1,2,…,n},j∈ {1,2,…,D};rij表示(- 1,1)之間的一個(gè)隨機(jī)數(shù)。然后根據(jù)貪婪原則選擇食物源,若新搜索到的食物源的適應(yīng)度值優(yōu)于舊的,則選擇用新的食物源位置去替代舊食物源的位置,否則保留舊食物源位置。當(dāng)所有引領(lǐng)蜂完成搜索后,回到舞蹈區(qū)把食物源的信息通過(guò)跳搖擺舞傳達(dá)給跟隨蜂。

        跟隨蜂按照與適應(yīng)度值相關(guān)的概率選擇一個(gè)引領(lǐng)蜂進(jìn)行跟隨,選擇概率Pi的計(jì)算公式如下:

        當(dāng)跟隨蜂選擇食物源以后,同引領(lǐng)蜂一樣,需要對(duì)食物源進(jìn)行一次鄰域搜索,并保留適應(yīng)度較高的食物源。

        如果某個(gè)食物源在經(jīng)過(guò)引領(lǐng)蜂和跟隨蜂limit次循環(huán)搜索后,仍然沒(méi)有被替換,那么該位置將被放棄,此時(shí)引領(lǐng)蜂轉(zhuǎn)變?yōu)閭刹旆洌凑展?8)隨機(jī)搜索一個(gè)食物源替換原食物源。

        3.2 對(duì)ABC算法改進(jìn)

        在一個(gè)實(shí)際的蜂群中,引領(lǐng)蜂和跟隨蜂選擇食物源的行為方式是不同的,但是在基本的ABC算法中,引領(lǐng)蜂和跟隨蜂都用公式(9)來(lái)生成一個(gè)候選解,沒(méi)有體現(xiàn)出這種不同。文中對(duì)跟隨蜂在食物源鄰域的搜索行為,即候選解的生成公式進(jìn)行改進(jìn),使其更加準(zhǔn)確地描述跟隨蜂的行為。

        給出食物源鄰域的概念:對(duì)于食物源Xi,它與另外一個(gè)食物源Xj之間的歐氏距離為d(i,j),則Xi與所有其他食物源之間的平均歐幾里得距離可以用下式表示:

        其中 i,j=1,2,… ,n,n 代表食物源數(shù)。如果 d(i,j)< =mdi,則Xj就被稱作Xi的一個(gè)鄰域食物源。最終會(huì)獲得一個(gè)Xi的鄰域食物源集合XNi=(X1,X2,…,XNC),NC代表Xi鄰域食物源的數(shù)目。

        在MABC算法中,通過(guò)分析跟隨蜂的行為,提出一個(gè)新的跟隨蜂的候選解生成公式(13)來(lái)代替式(9):

        基于這種改進(jìn)方法,可以改善算法的局部搜索能力,提高精度,同時(shí)也保持了解的多樣性,避免了算法陷入局部極值,提高了算法的全局尋優(yōu)能力。

        3.3 基于MABC優(yōu)化BP網(wǎng)絡(luò)的流程

        MABC算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法步驟如下:

        網(wǎng)絡(luò)時(shí)代高校圖書(shū)館流通部館員不僅要熟練掌握本部門的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和操作能力,更要具備較高信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)知識(shí)、各學(xué) 科知識(shí)以及知識(shí)評(píng)價(jià)能力,只有這樣才能提高服務(wù)效率,服務(wù)水平和質(zhì)量。鑒于此,館領(lǐng)導(dǎo)必須強(qiáng)化支持館員參加各類業(yè)務(wù)知識(shí)培訓(xùn),采取措施激勵(lì)員工積極自學(xué)鉆研圖書(shū)館學(xué)、檔案學(xué)、信息管理學(xué)等圖書(shū)館管理與知識(shí),加強(qiáng)計(jì)算機(jī)知識(shí)與網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的學(xué)習(xí),掌握必要的計(jì)算機(jī)操作能力和信息處理能力,更新知識(shí)結(jié)構(gòu),提高綜合業(yè)務(wù)能力,還要潛心學(xué)習(xí)心理學(xué),以便更好的和讀者溝通,培養(yǎng)出更加專業(yè)型,現(xiàn)代型的服務(wù)人才,才能適應(yīng)圖書(shū)館發(fā)展的要求。

        1)確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

        2)初始化參數(shù),包括食物源數(shù)量、迭代次數(shù)、控制參數(shù)limit以及解的限定區(qū)間。

        3)初始化食物源的位置,隨機(jī)生成一個(gè)食物源位置 Xi= [xi1,xi2,…,xiD]T,i=1,2,…,n,其中i表示當(dāng)前是第i個(gè)食物源,n表示食物源的數(shù)目,同時(shí)也表示引領(lǐng)蜂的數(shù)目,D表示食物源對(duì)應(yīng)的解的維數(shù),D可以通過(guò)下式得到:

        式中,M表示BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層的結(jié)點(diǎn)數(shù),H表示隱含層的結(jié)點(diǎn)數(shù),N表示輸出層的結(jié)點(diǎn)數(shù)。

        4)確定適應(yīng)度函數(shù)。將3)中得到的每個(gè)食物源Xi的位置分別給BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值進(jìn)行賦值,輸入訓(xùn)練樣本,對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練并測(cè)試。每個(gè)食物源Xi的目標(biāo)函數(shù)值用下式求得:

        式中:di為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際輸出;tk為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)輸出;m為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)點(diǎn)數(shù);n為訓(xùn)練樣本數(shù)。

        5)循環(huán)迭代,計(jì)算每個(gè)食物源的適應(yīng)度值。

        6)引領(lǐng)蜂根據(jù)式(9)在解Xi鄰域產(chǎn)生新解Vi,并分別計(jì)算Xi和Vi的適應(yīng)度值,應(yīng)用貪婪原則,選擇Xi和Vi之間適應(yīng)度值較優(yōu)的解保存下來(lái)。

        7)跟隨蜂根據(jù)式(10)計(jì)算選擇概率Pi,然后以概率Pi選擇解,根據(jù)式(13)在解Xi鄰域產(chǎn)生新解Vi,并分別計(jì)算Xi和Vi的適應(yīng)度值,應(yīng)用貪婪原則,選擇Xi和Vi之間適應(yīng)度值較優(yōu)的解保存下來(lái)。

        8)假定連續(xù)limit次循環(huán)后,某個(gè)解仍然沒(méi)有得到改善,那么說(shuō)明這個(gè)解可能陷入了局部最優(yōu),就要被放棄;這時(shí)引領(lǐng)蜂將轉(zhuǎn)變?yōu)閭刹旆?,并根?jù)式(8)產(chǎn)生一個(gè)新解Vi來(lái)代替被放棄的解。

        9)根據(jù)適應(yīng)度值,選出目前為止最優(yōu)的解Gbest。

        10)當(dāng)算法達(dá)到最大迭代次數(shù)后,將最終得到的最優(yōu)解Gbest對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)值和閾值進(jìn)行賦值,否則轉(zhuǎn)到5)。

        11)輸入測(cè)試數(shù)據(jù),對(duì)基于最優(yōu)權(quán)值和閾值的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)輸出判斷信號(hào)的調(diào)制類型,并計(jì)算識(shí)別率。

        4 調(diào)制識(shí)別仿真與分析

        對(duì)文中提到的7種數(shù)字調(diào)制信號(hào)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),采用統(tǒng)一的仿真參數(shù),其中,載頻Fc=150 kHz,采樣頻率Fs=1 200 kHz,碼元速率Fd=12 500 B/s,每個(gè)樣本的采樣點(diǎn)數(shù)Ns=10 000。所加噪聲為高斯白噪聲,選用的濾波器為一維數(shù)字濾波器。其中,在產(chǎn)生2PSK,4PSK,16QAM信號(hào)時(shí),需要通過(guò)脈沖成型。

        MABC算法的參數(shù)設(shè)置:迭代次數(shù)為100;食物源數(shù)為50;控制參數(shù)limit為10。

        BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)設(shè)置如下:輸入層的結(jié)點(diǎn)數(shù)為6個(gè),隱含層的結(jié)點(diǎn)數(shù)為10個(gè),輸出層的結(jié)點(diǎn)數(shù)為7個(gè);對(duì)于學(xué)習(xí)速率lr的選取,要同時(shí)兼顧到網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練時(shí)間以及網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,文中取lr=0.1;對(duì)于期望誤差goal的選取,為了避免出現(xiàn)過(guò)學(xué)習(xí)或欠學(xué)習(xí)的現(xiàn)象,文中取期望誤差最小值為10-3;最大循環(huán)次數(shù)epochs為1 000;網(wǎng)絡(luò)采用RPROP算法進(jìn)行訓(xùn)練。

        文中針對(duì)7種數(shù)字調(diào)制信號(hào),設(shè)計(jì)了如圖1所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

        圖1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of BP neural network

        4.1 仿真實(shí)驗(yàn)一

        在信噪比為0 dB條件下,隨機(jī)對(duì)7種數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生200組特征集,用MABC算法和基本ABC算法分別反復(fù)迭代100代,得到每代最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值。獨(dú)立進(jìn)行30次仿真實(shí)驗(yàn),取30次的平均值。同理,在信噪比為20 dB的條件下重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。圖2和圖3分別是在信噪比為0 dB和20 dB條件下,MABC算法和基本ABC算法每代最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的對(duì)比曲線。

        從圖2和圖3可以看出,迭代初期,基本ABC算法解的適應(yīng)度值要優(yōu)于MABC算法。但是,當(dāng)算法迭代一段時(shí)間后,MABC算法解的適應(yīng)度值開(kāi)始優(yōu)于基本ABC算法,然后兩種算法還會(huì)繼續(xù)尋優(yōu),并逐漸收斂,最終基本ABC算法可能會(huì)陷入局部極值,而MABC算法會(huì)找到更優(yōu)的解。

        由此可以看出,MABC算法具有更高的識(shí)別精度,顯著地提高了基本ABC算法的尋優(yōu)性能。

        圖2 當(dāng)SNR=0 dB時(shí)兩種算法每代最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的變化曲線Fig.2 When SNR =0 dB,the curve of the objective function values corresponding to the optimal solution of each generation of the two algorithms

        圖3 當(dāng)SNR=20 dB時(shí)兩種算法每代最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的變化曲線Fig.3 When SNR=20 dB,the curve of the objective function values corresponding to the optimal solution of each generation of the two algorithms

        4.2 仿真實(shí)驗(yàn)二

        在信噪比為0~20 dB的范圍,以5 dB為變化步長(zhǎng),用文中提出的基于MABC-BP的識(shí)別方法對(duì)7種信號(hào)進(jìn)行識(shí)別,計(jì)算相應(yīng)的識(shí)別率。獨(dú)立做30次仿真實(shí)驗(yàn),取平均值。表1為7種信號(hào)在不同信噪比下的識(shí)別率。

        表1 7種信號(hào)調(diào)制識(shí)別率Tal.1 Modulation recognition rate of Seven kinds of signal

        從表1可以看出,對(duì)于基于MABC-BP的識(shí)別方法而言,在信噪比為0 dB時(shí),2FSK和4FSK信號(hào)相對(duì)于其他5種信號(hào)而言,識(shí)別率稍低,但是依然可以達(dá)到85%以上,而其余5種信號(hào)的識(shí)別率都在88%以上;當(dāng)信噪比等于5 dB時(shí),所有信號(hào)的識(shí)別率進(jìn)一步提高,均在90%以上;當(dāng)信噪比大于等于10 dB時(shí),所有信號(hào)的識(shí)別率都可以達(dá)到93% 以上,并且隨著信噪比的增大,識(shí)別率也會(huì)相應(yīng)地提高。

        4.3 仿真實(shí)驗(yàn)三

        由于文中提出的方法和文獻(xiàn)[15-16]提出保護(hù)的方法都能識(shí)別出2FSK,4FSK,2PSK,4PSK 4種信號(hào),所以在相同的條件下,信噪比范圍0~20 dB,以2.5 dB作為變化步長(zhǎng),將文中提出的方法對(duì)2FSK,4FSK,2PSK,4PSK 4種信號(hào)的整體識(shí)別率與文獻(xiàn)[15-16]提出的方法進(jìn)行比較。此外,在相同的條件下,信噪比范圍0~20 dB,2.5 dB作為變化步長(zhǎng),將文中提出的方法對(duì)7種信號(hào)的整體識(shí)別率與文獻(xiàn)[15-16]提出的方法進(jìn)行比較。分別獨(dú)立做30次仿真實(shí)驗(yàn),取平均值。圖4給出3種算法對(duì)7種信號(hào)的整體識(shí)別率隨信噪比變化的比較曲線。

        文獻(xiàn)[15-16]提出的方法都是為了解決數(shù)字信號(hào)調(diào)制識(shí)別的,在相同條件下,文中提出的方法可以獲得更高的信號(hào)整體識(shí)別率,比如在信噪比為7.5 dB時(shí),文中提出的算法可以達(dá)到94% 的識(shí)別率,如果要達(dá)到同樣的識(shí)別率,文獻(xiàn)[16]提出的方法需要將信噪比提高到12.5 dB,而文獻(xiàn)[15]要提高到15 dB。文獻(xiàn)[15]是基于決策樹(shù)分類識(shí)別器,由于決策樹(shù)分類識(shí)別器在每次比較時(shí)只能使用一個(gè)特征參數(shù),而且需要人為設(shè)置判決閾值,如果閾值設(shè)定不合理,則對(duì)識(shí)別的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生很大的影響;文獻(xiàn)[16]是基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類識(shí)別器,由于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)易陷入局部極小值,對(duì)識(shí)別率會(huì)造成一定的影響。而文中提出的方法是基于MABC算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類識(shí)別器,由于MABC算法是一種全局優(yōu)化技術(shù),用來(lái)獲得全局最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)權(quán)值和閾值,從而在很大程度上提高了系統(tǒng)的識(shí)別率。

        圖4 3種算法對(duì)7種信號(hào)的整體識(shí)別率隨信噪比變化的對(duì)比曲線Fig.4 Curve of the global recognition rate of seven kinds of signal using the three algorithms with the SNRs

        5 結(jié)語(yǔ)

        文中提取6個(gè)基于瞬時(shí)信息的特征參數(shù)Rσa,Rσp,M2,MF1,MF2,MP1,并將 MABC-BP 模型應(yīng)用于數(shù)字調(diào)制識(shí)別中,對(duì)7種信號(hào)進(jìn)行了有效地識(shí)別。仿真實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)信噪比低至0 dB時(shí),7種數(shù)字調(diào)制信號(hào)的識(shí)別率可以達(dá)到85%以上,從而證明了該方法能有效地提高數(shù)字調(diào)制信號(hào)的識(shí)別性能,對(duì)后續(xù)的工程實(shí)踐具有重要的參考價(jià)值。

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