《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于支持向量机的高频振荡回路性能评价
来源:微型机与应用2011年第8期
张志强, 张爱华
(渤海大学 信息科学与工程学院,辽宁 锦州121001)
摘要: 提出了基于支持向量机(SVM)高频振荡回路性能的评价方法。以高频并联振荡电路为实验研究对象,通过将由高精密仪器设备采样信号分析与基于SVM的性能的评价分析相对比,证明了此评价方法的可靠性与精确性。该方法采用径向基核函数和合适的ε、C参数,有效地对高频振荡电路的通频带等参数进行测定、分析误差,是值得推广与研究的高频振荡回路性能评价的一种新方法。实验表明,该方法可推广到通信网络的相关参数的评价当中。
Abstract:
Key words :

摘  要: 提出了基于支持向量機(jī)(SVM)高頻振蕩回路性能的評(píng)價(jià)方法。以高頻并聯(lián)振蕩電路為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象,通過將由高精密儀器設(shè)備采樣信號(hào)分析與基于SVM的性能的評(píng)價(jià)分析相對(duì)比,證明了此評(píng)價(jià)方法的可靠性與精確性。該方法采用徑向基核函數(shù)和合適的ε、C參數(shù),有效地對(duì)高頻振蕩電路的通頻帶等參數(shù)進(jìn)行測定、分析誤差,是值得推廣與研究的高頻振蕩回路性能評(píng)價(jià)的一種新方法。實(shí)驗(yàn)表明,該方法可推廣到通信網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)參數(shù)的評(píng)價(jià)當(dāng)中。
關(guān)鍵詞: 支持向量機(jī);高頻并聯(lián)振蕩回路;通頻帶

 高頻振蕩回路是高頻應(yīng)用最廣的無源網(wǎng)絡(luò),是構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò)必不可少的重要組成部分。同時(shí),它也是構(gòu)成高頻放大器、振蕩器的主要部件。在高頻電路中,振蕩回路完成作為負(fù)載、選擇信號(hào)、變換阻抗等任務(wù)。現(xiàn)有的高頻振蕩回路可以用相應(yīng)的儀器設(shè)備來測試其頻率、增益等來體現(xiàn)其性能的優(yōu)劣。但這只是一種近似估計(jì)的檢測方法。如果某一振蕩回路的設(shè)計(jì)是應(yīng)用于特殊環(huán)境,對(duì)其性能的檢測精確度要求較高,而如何對(duì)其進(jìn)行精確的評(píng)價(jià)則是當(dāng)前值得探究的一個(gè)問題?;谶@一點(diǎn),本文提出了基于支持向量基(SVM)的高頻并聯(lián)振蕩回路性能評(píng)價(jià)方法。
1 高頻振蕩回路的特性分析
    在設(shè)計(jì)振蕩電路時(shí),需注意相對(duì)于時(shí)間、溫度、電源電壓的輸出穩(wěn)定度的特性及以正弦波輸出的振蕩波形失真(如果為純粹的正弦波時(shí),失真率為零)。除了上述特性以外,在高頻率振蕩電路的設(shè)計(jì)中,還要考慮到頻率的可變范圍以及振蕩頻率范圍。
    數(shù)據(jù)挖掘源于數(shù)據(jù)庫技術(shù)引發(fā)的海量數(shù)據(jù)和人們利用這些數(shù)據(jù)的愿望。支持向量機(jī)(SVM)[1,2]是一種以有限樣本統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新的通用學(xué)習(xí)方法,有效地解決了小樣本、高維數(shù)、非線性等傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)問題,大大地提高了學(xué)習(xí)方法的泛化能力。目前支持向量機(jī)在其理論研究和算法實(shí)現(xiàn)方面都取得了突破性的進(jìn)展,進(jìn)入了飛速發(fā)展的階段,并取得了良好的效果。將其應(yīng)用于高頻并聯(lián)振蕩回路性能評(píng)價(jià)方法的討論中,提出了基于SVM的評(píng)價(jià)方法[3-8]。

 


2 支持向量機(jī)
    支持向量機(jī)是在結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化的基礎(chǔ)上,對(duì)兩種不同類別的樣本數(shù)據(jù)找到一個(gè)最優(yōu)分類面的最優(yōu)算法。支持向量機(jī)目前有兩類主要的應(yīng)用,即模式識(shí)別和回歸分析。本文討論的是分類識(shí)別問題,它屬于模式識(shí)別一類。不失一般性,分類問題最終都可以歸結(jié)為兩類別的分類問題。這個(gè)問題的目標(biāo)就是從已知樣本中推出一個(gè)函數(shù),對(duì)兩類對(duì)象進(jìn)行分類?,F(xiàn)將下列給定訓(xùn)練集合的訓(xùn)練樣本分離為兩類:
 
 
練好的2級(jí)支持向量機(jī),根據(jù)SVM1、SVM2的輸出結(jié)果進(jìn)行2級(jí)分類。只有通頻帶在規(guī)定的范圍之內(nèi)時(shí),才可通過SVM1進(jìn)入SVM2進(jìn)行最后的性能評(píng)價(jià),給出評(píng)價(jià)結(jié)果。
4 結(jié)果與分析
    本方法采用了通過PSA與ESA分析系統(tǒng)得到的30個(gè)通頻帶信息數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集,經(jīng)過系統(tǒng)訓(xùn)練得到SVM1與SVM2。然后收集20個(gè)歷史數(shù)據(jù)作為測試樣本,其中12個(gè)合格(包括8個(gè)合格、4個(gè)不合格)和8個(gè)不合格。利用訓(xùn)練好的2個(gè)SVM對(duì)它們進(jìn)行了2級(jí)識(shí)別,結(jié)果如下:

    通過對(duì)于測試結(jié)果的分析,2個(gè)支持向量機(jī)可以較優(yōu)地對(duì)于高頻并聯(lián)振蕩回路性能進(jìn)行評(píng)價(jià)檢測。
    支持向量機(jī)是一種有限樣本條件下的通用學(xué)習(xí)方法,可以較好地解決小樣本、高維數(shù)和非線性等實(shí)際問題。本文討論了一種基于支持向量機(jī)的應(yīng)用于特殊環(huán)境下的高頻并聯(lián)振蕩回路性能優(yōu)良的檢測評(píng)價(jià)方法。該方法采用了2個(gè)支持向量機(jī)進(jìn)行分類識(shí)別,并取得了很好的識(shí)別效果。這種基于SVM的振蕩回路性能的識(shí)別方法對(duì)訓(xùn)練樣本數(shù)的要求較低,實(shí)時(shí)性能好,可很好地應(yīng)用于通信中的部分單元電路功能檢測與評(píng)價(jià),為通信品質(zhì)提供了良好的保障,具有非常好的應(yīng)用前景。本文還有待于深入研究,例如SVM核函數(shù)的選擇以及最優(yōu)算法等問題。
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