Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng trang 1

Trang 1

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng trang 2

Trang 2

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng trang 3

Trang 3

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng trang 4

Trang 4

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng trang 5

Trang 5

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng trang 6

Trang 6

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng trang 7

Trang 7

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng trang 8

Trang 8

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng trang 9

Trang 9

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 27 trang nguyenduy 10/04/2025 140
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phương pháp mạng nơ-ron hiệu chỉnh giản đồ hướng trong ra đa dùng anten mạng
ần tổng trong (1.5) được gọi là hệ số mạng. Để tiện lợi 
trong việc luận giải về các búp bên, độ rộng búp chính của GĐH, hệ số 
mạng thường được viết theo dạng [5]: 
 = 
 
  2 2 (1.6) 
Về mặt biên độ, ta có : 
|| = "sin &' &' " (1.7) 
1.4. Các tham số đặc trưng của GĐH anten mạng pha tuyến tính 
1.4.1 Tạo búp sóng 
Khi có sự tham gia của thành phần bù pha phục vụ sự điều chỉnh 
góc quét, công thức (1.5) được viết lại thành: 
, ) =  	 

. 

+
  (1.8) 
Rút gọn (1.8), ta có: 
, ) =  	 ,- 

./+012/ (1.9) 
Trong đó: ai, φi : Các trọng số biên độ và pha kích thích ban đầu 
của các phần tử; k0 : Số sóng 2π/λ0; Xi : Các vị trí phát xạ trên mặt 
ngang i x d; 
1.4.2. Độ rộng búp sóng chính mức 1/2 công suất 
Độ rộng búp sóng chính ΘB đo bằng radian: 34 = 0.884 '8 cos 3 rad (1.10) 
7 
Như vậy độ rộng búp sóng chính tại điểm nửa công suất phụ 
thuộc vào góc quét, tần số và kết cấu hình học của mạng anten. 
1.4.3. Búp sóng bên 
Xuất phát từ công thức (1.7), các điểm cực trị (cực đại) không 
chỉ xảy ra với búp sóng chính mà còn xảy ra khi: & ' sin  >&	với	>  1, 2, 3, 	 (1.11) 
1.4.4. Cấu trúc và giới hạn trường quan sát của các anten mạng 
Cấu trúc anten mạng chủ động (tích cực): Mỗi phần tử mảng có 
modul phát/thu riêng (T/RM) hình 1.7. Mỗi T/RM chứa bộ khuếch đại 
công suất nhỏ, khuếch đại công suất lớn ở nhánh phát và bộ hạn chế, bộ 
khuếch đại tạp thấp (LNA), bộ khuếch đại với hệ số khuếch đại thay 
đổi được và một bộ xoay pha. Cấu trúc T/RM trong hình 1.8. Mạng 
cộng tín hiệu tuyến thu và phân chia tín hiệu tuyến phát tại mức công 
suất thấp tới các T/RM. Các bộ xoay pha xác định hướng của GĐH. Bộ 
LNA nằm gần anten, tổn hao ít và hệ số tạp thấp trên toàn hệ [41]. 
Hình 1.7. Cấu trúc của các anten 
mạng pha tích cực 
Hình 1.8. Cấu trúc của mô đun 
phát/thu 
Giới hạn trường quan sát: Anten mạng thường chỉ có một 
trường quan sát hữu hạn, giới hạn trong khoảng ±600 [41] 
1.5. Các phương pháp tạo và hiệu chỉnh GĐH anten mạng 
1.5.1. Các phương pháp, tiêu chuẩn truyền thống: Phương pháp cố 
định bộ trọng số; Tiêu chuẩn tỉ số tín hiệu/nhiễu gồm: Tiêu chuẩn cực 
đại tỉ số tín hiệu/ nhiễu, tiêu chuẩn này có thể được áp dụng để tăng 
8 
cường tín hiệu thu giảm thiểu tín hiệu nhiễu và Thuật toán Chebyshev: 
Thuật toán này được áp dụng nhằm duy trì mức búp phụ của GĐH dưới 
một mức cho phép); Phương pháp, tiêu chuẩn hội tụ trong đó nghiên 
cứu các phương pháp như: Phương pháp MSE, Thuật toán LMS, Thuật 
toán RLS; Phương pháp nghịch đảo ma trận mẫu: Khi sử dụng phương 
pháp này là có thể thiết lập GĐH có góc quét bất kì nhưng vẫn duy trì 
được các tham số khác 
1.5.2. Mô hình bù kích thích phần tử 
Bù biên độ: Công thức bù được tiến hành cho hai phần tử lân 
cận [43]: Ap-1 = Ap-1 + N.Δ.Ap; Ap+1 = Ap+1 + N.Δ.Ap 
Trong đó Δ là lượng tử bù, N là số lần bù cần thiết. 
Bù pha: Tương tự như bù biên độ các bù pha sẽ tiến hành tương 
tự với các phần tử lân cận, các giá trị bù pha sẽ được cập nhật vào thành 
phần pha của các phần tử [43]. 
1.5.3. Mô hình thích nghi bộ trọng số kích thích các phần tử anten 
Hình 1.11. Mô hình tổng hợp 
GĐH anten mạng 
Hình 1.12. Mô hình thích nghi 
bộ trọng số kích thích các phần 
tử anten mạng 
1.6. Các đặc trưng hỏng hóc phần tử trong anten mạng tuyến tính 
Hỏng hóc dẫn đến thay đổi tỉ lệ mức búp sóng bên cực đại so với 
búp sóng chính; Hỏng hóc dẫn đến độ rộng mức 1/2 công suất của búp 
sóng chính thay đổi. 
1.7. Xây dựng bộ tham số GĐH anten mạng của một số đài ra đa 
Trên cơ sở khảo sát các đài ra đa : RĐ1, ra đa RĐ2, ra đa RĐ4, 
và ra đa nghiên cứu thiết kế chế tạo trong nước RĐ3 xây dựng bộ tham 
số chuẩn về GĐH của các anten mạng trên các đài ra đa này ở bảng 1.1. 
9 
1.8. Kết luận chương 1 
Trên cơ sở nghiên cứu tổng quan về anten mạng pha cho thấy 
anten mạng pha được ứng dụng nhiều trong thực tiễn và anten mạng 
pha có khả năng thay đổi dạng GĐH linh hoạt, tốc độ quét GĐH nhanh. 
Tuy nhiên anten mạng pha cũng dễ ràng biến dạng GĐH so với GĐH 
được thiết kế ban đầu. Khi lỗi một hoặc nhiều phần tử của anten mạng 
pha, sẽ rất khó khăn để tìm và thay thế các phần tử lỗi đó. Do đó nghiên 
cứu tìm một phương pháp hiệu chỉnh nhanh GĐH của anten mạng pha 
khi xuất hiện lỗi của một hoặc nhiều phần tử để đạt được GĐH theo yêu 
cầu mà không cần thay thế các phần tử lỗi có tính cấp thiết cao. 
Hiện nay trong trang bị của Quân đội Việt Nam, các khí tài ra 
đa sử dụng anten mạng pha đã dần thay thế các ra đa sử dụng anten 
truyền thống. Trong quá trình sử dụng các khí tài ra đa hiện đại này, 
định kỳ hằng năm chúng ta phải tiến hành bảo dưỡng và sửa chữa, 
trong khi đó chúng đều là những khí tài nhập ở nước ngoài cho nên 
nghiên cứu tìm một phương pháp hiệu chỉnh nhanh GĐH của anten 
mạng pha khi xuất hiện lỗi phần tử mà không cần thay thế các phần tử 
lỗi, ngoài tính cấp thiết còn mang tính thời sự. 
 Nghiên cứu hiệu chỉnh GĐH anten mạng pha có nhiều phương 
pháp khác nhau đã được công bố. Tuy nhiên với sự xuất hiện của máy 
tính, sự xuất hiện những tổ hợp vi mạch điện tử thông minh có dung 
lượng vô cùng lớn và tốc độ rất cao. Mạng nơ-ron có khả năng xấp xỉ 
với hàm bất kỳ và với sai số bất kỳ. Do vậy nghiên cứu phương pháp 
mạng nơ-ron hiệu chỉnh GĐH anten mạng pha là hợp lý và có tính khả 
thi cao. 
Để đạt được mục tiêu hiệu chỉnh nhanh GĐH của anten mạng 
pha khi xuất hiện lỗi của một hoặc nhiều phần tử để đạt được GĐH theo 
yêu cầu mà không cần thay thế các phần tử lỗi, cần tập trung nghiên 
cứu các nội dung: 
- Các tham số kỹ thuật đặc trưng của anten mạng pha tích cực; 
10 
- Cấu trúc mạng nơ-ron cho việc hiệu chỉnh GĐH, trong đó tập 
trung đi sâu nghiên cứu các tham số mạng nơ-ron như: Số lớp và số nơ-
ron của mạng nơ-ron truyền thẳng; Thuật toán luyện tập mạng; Phương 
pháp luyện mạng nơ-ron; Hàm hoạt động của mạng nơ-ron; 
- Xây dựng bộ dữ liệu chuẩn GĐH anten mạng phục vụ cho quá 
trình luyện mạng. Xây dựng bộ dữ liệu đầu vào với cấu trúc anten mạng 
đã biết phục vụ quá trình luyện mạng. Đánh giá khả năng hiệu chỉnh 
của mạng nơ-ron đã được đưa ra và các giới hạn hiệu chỉnh GĐH của 
mạng nơ-ron đó. 
Để đáp ứng được các yêu cầu trong công tác đảm bảo kỹ thuật và 
kết quả nghiên cứu có tính ứng dụng cao trong thực tiễn đơn vị. Trong 
quá trình thực hiện luận án cần nghiên cứu anten mạng pha có số phần 
tử đủ lớn, sau đó thực nghiệm bằng những anten mạng pha tích cực có 
số phần tử là 7; 13; 16 và 32 đã và đang được trang bị. 
Chương 2 
XÂY DỰNG MẠNG NƠ-RON HIỆU CHỈNH GIẢN ĐỒ HƯỚNG 
ANTEN MẠNG PHA TÍCH CỰC 
2.1. Đặt vấn đề 
Hiệu chỉnh GĐH anten mạng pha là một vấn đề khó của xử lý tín 
hiệu. Xây dựng mạng nơ-ron để hiệu chỉnh GĐH anten mạng pha tích 
cực là cần thiết. 
2.2. Cấu trúc một số mạng nơ-ron cơ bản 
Mạng nơ-ron nhiều lớp perceptron; Mạng nơ-ron Hopfield; 
Mạng nơ-ron hàm radial cơ bản; Mạng phân tích các thành phần cơ 
bản; Mạng nơ-ron mờ; Mạng nơ-ron truyền thẳng. 
2.3. Cấu trúc mạng nơ-ron hiệu chỉnh GĐH 
Mô hình thực hiện việc hiệu chỉnh này 
được đưa ra ở hình 1.12. Mạng nơ-ron 
cũng là một công cụ để hiệu chỉnh 
GĐH. Khi ứng dụng mạng nơ-ron để 
hiệu chỉnh GĐH thì mô hình hiệu chỉnh 
Phương án tối ưu tốc độ của 
mạng và tính toàn vẹn của 
tín hiệu nhờ quá trình tách 
tín hiệu thành hai phần trực 
giao I, Q. 
11 
như hình 1.12 có thể cấu trúc lại: 
Hình 2.1.Mô hình tích hợp anten mạng 
và mạng nơ-ron nhân tạo 
Hình 2.2: Tích hợp anten 
mạng và ANN thực hiện 
theo I,Q 
2.3.1. Mạng nơ-ron truyền thẳng nhiều lớp 
Lớp thấp nhất của MFNN là lớp đầu vào trong đó các phần tử xử 
lý nhận được tất cả các trọng số nơ-ron đầu vào, và cung cấp kết quả 
đầu ra của chúng để xử lý các phần tử của lớp ẩn đầu tiên. 
2.3.2. Các điều kiện tối ưu của MFNN 
Vấn đề tối ưu hóa các tham số cho công việc cụ thể mong muốn 
có thể được mô tả như sau đối với tiêu chuẩn cực tiểu hàm sai số [27]: 
minD E  	12minD 	F G HIJ
K

(2.3) 
2.3.3. Mạng nơ-ron truyền thẳng 3 lớp 
Mạng truyền thẳng 3 lớp phi tuyến giúp cho mạng nơ-ron có thể 
thực hiện thao tác hiệu chỉnh trong giới hạn thời gian cho phép. 
2.3.4. Thuật toán luyện tập lan truyền ngược 
BP tạo thành một 
ánh xạ phi tuyến từ 
một tập hợp các kích 
thích đầu vào và cho 
một tập hợp các kết 
quả đầu ra bằng cách 
sử dụng các tính năng 
lấy từ các mô hình đầu 
Hình 2.4. Thuật toán lan truyền ngược điều 
chỉnh trọng số wMN của nơ-ron(i,j) 
12 
vào 
2.4. Xử lý trọng số trong quá trình luyện tập mạng 3 lớp 
Các nội dung trong mục này: Công thức cập nhật trọng số; Cập 
nhật trọng số; Cập nhật trọng số cho các lớp đầu vào; Cập nhật trọng số 
cho các lớp đầu ra; Cập nhật trọng số cho lớp ẩn. Trong đó phương 
pháp cập nhật, các bước cập nhận đều được mô tả bằng các lưu đồ thuật 
toán. 
2.5. Số các lớp ẩn và nơ-ron 
Khả năng cấu trúc của một MFNN để thực hiện ánh xạ phi tuyến, 
khả năng này có thể được đảm bảo bởi cấu trúc mạng nơ-ron đầy đủ số 
lượng lớp nơ-ron ẩn và các nơ-ron ẩn [27]. Từ sự tính toán, luôn luôn 
đòi hỏi số lớp ẩn nhỏ, số đầu vào và số các nơ-ron ẩn nhỏ. Như vậy, 
cấu trúc tối ưu được định nghĩa ở đây là mạng có số lớp ẩn, đầu vào và 
nơ-ron ẩn ít nhất, nhưng có khả năng thực hiện yêu cầu xác định trước. 
2.6. Ước lượng số nơ-ron trong lớp ẩn 
Số nơ-ron lớp ẩn tối ưu với ứng dụng là việc cần tìm để ổn định 
khả năng làm việc cũng như độ chính xác của mạng nơ-ron. Trong công 
trình [8] đã công bố cho thấy số nơ-ron trong lớp ẩn từ 16 đến 55. 
2.7. Cực tiểu cục bộ 
Một kỹ thuật luyện lý tưởng cho các trọng số của một MFNN nên 
tìm một tập tối ưu của trọng số tương ứng với một điểm nhỏ nhất của 
hàm sai số trong toàn bộ không gian trọng số. Trong thực tế, hàm sai số 
có thể chứa nhiều cực tiểu trong toàn bộ không gian trọng số, với các 
bộ trọng số hoán vị khác nhau cho một MFNN có thể có các thuộc tính 
đầu ra tương tự. 
2.8. Phương pháp luyện mạng nơ-ron 
Dựa trên cơ sở những thực hiện chung đối với phương pháp 
luyện mạng nơ-ron, thuật toán thực hiện hội tụ nhanh nhằm áp dụng 
mạng nơ-ron vào thực tế được phát triển theo hai hướng, đó là thuật 
toán Gradient chuyển vị (Conjugate Gradient) và thuật toán Quasi-
13 
Newton. Trong đó cấu trúc, tham số mạng nơ-ron, tham số đầu vào đầu 
ra của quá trình luyện đã được đưa ra và kết quả đã được tổng hợp 
trong bảng 2.3. 
2.9. Khảo sát hàm hoạt động của mạng nơ-ron 
Qua quá trình khảo sát với cùng cấu trúc và tham số mạng nơ-
ron, kết quả mô phỏng đối với hai loại hàm phù hợp dạng sigmoid đó là 
hàm hoạt động tansig và hàm hoạt động logsig, có thể thấy với cùng 
một số lần lặp mức lỗi của hàm logsig thường thấp hơn đối với hàm 
tansig, tuy nhiên Gradient của hàm logsig đã giảm hơn hàm tansig gấp 
hơn 10 lần. Điều này cho thấy khả năng giới hạn sửa lỗi của hàm logsig 
với những mức nhiễu lớn là hạn chế. Với độ giảm dốc Gradient quá 
nhanh sau một lượng nhỏ lần lặp giữ liệu có thể gây mất ổn định đối 
với quá trình luyện. Như vậy với ứng dụng đang thực hiện hàm hoạt 
động tansig là ổn định và phù hợp hơn cả. 
2.10. Kết luận chương 2 
Trong chương này đã nghiên cứu các cấu trúc của mạng nơ-ron 
và đưa ra các kết quả về mạng nơ-ron: 
- Cấu trúc mạng: Mạng nơ-ron lan truyền thẳng 3 lớp (lớp đầu 
vào, lớp ẩn và lớp ra); 
- Số nơ-ron tối thiểu trong lớp ẩn thường nhỏ hơn số đầu là 1, 
theo kết quả tính toán và mô phỏng trong quá trình nghiên cứu, mục 
2.10. Kết luận này sẽ là cơ sở khi luyện mạng với số phần tử anten 
mạng hữu hạn trong chương 3; 
- Đưa ra phương pháp luyện mạng: trước tiên luyện mạng theo 
phương pháp cơ bản nhằm đảm bảo hiệu chỉnh theo hướng giảm sai số 
có giám sát. Sau đó áp dụng thuật toán thực hiện hội tụ nhanh quá trình 
luyện, đó là thuật toán Gradient chuyển vị (Conjugate Gradient) và 
thuật toán Quasi-Newton và đi đến kết luận: Phương pháp Quasi-
Newton có số lần lặp rất ít so với phương pháp chuyển vị ; Thời gian 
14 
luyện của 2 phương pháp không cách nhau quá xa, do đó phương pháp 
thuật toán Quasi-Newton mất thời gian trong quá trình giải các bài toán 
tối ưu đối với các ma trận; Giá trị Gradient tại điểm hội tụ của phương 
pháp thuật toán Quasi-Newton lớn hơn nhiều so với phương pháp thuật 
toán chuyển vị Gradent do đó có thể tục mở rộng mạng nơ-ron và độ 
giảm mức lỗi tối thiểu của phương pháp thuật toán Quasi-Newton. Đối 
với quy trình luyện mạng đã lập luận và đưa ra lưu đồ thuật toán để tính 
toán bộ trọng số ban đầu, tỉ lệ luyện và số gia thay đổi độ dốc để tránh 
hội tụ tại điểm cực tiểu cục bộ (không phải điểm có sai số phản hồi nhỏ 
nhất) trong quá trình luyện mạng. 
- Xác định chính xác loại hàm hoạt động của nơ-ron trong mạng, 
quá trình nghiên cứu tính toán và mô phỏng đi đến kết luận: Có hai loại 
hàm phù hợp dạng sigmoid đó là hàm hoạt động tansig và hàm hoạt 
động logsig. Mô phỏng với cùng một số lần lặp thì mức lỗi của hàm 
logsig thấp hơn đối với hàm tansig, tuy nhiên Gradient của hàm logsig 
đã giảm hơn hàm tansig gấp hơn 10 lần. 
Chương 3 
ỨNG DỤNG MẠNG NƠ-RON HIỆU CHỈNH GIẢN ĐỒ HƯỚNG 
ANTEN MẠNG PHA TÍCH CỰC 
3.1. Những nội dung của bài toán ứng dụng mạng nơ-ron hiệu 
chỉnh giản đồ hướng anten mạng pha tích cực 
Chương này cần thực hiện những nội dung: 
1. Thiết kế bộ dữ liệu chuẩn phục vụ luyện mạng nơ-ron; 
2. Thiết kế các bộ dữ liệu đầu vào của tất cả các trường hợp lỗi có 
thể xảy ra (các trường hợp lỗi có thể xảy ra đã được nghiên cứu ở mục 
1.6) phục vụ luyện mạng nơ-ron. 
3. Xác định giới hạn hiệu chỉnh của mạng đối với mức độ hỏng 
hóc. 
15 
3.2. Mô tả chung mô hình thiết kế các bộ dữ liệu 
Thiết kế các bộ dữ liệu đảm bảo các tiêu chí cần thiết chỉ có thể 
thực hiện trên một hệ thống với những tham số cụ thể đã được đưa ra ở 
mục 1.7. Mục 3.2 sẽ liệt kê lại đối tượng thực hiện mà trên đó các giải 
pháp kỹ thuật cụ thể được áp dụng. 
3.2.1. Mô hình tổng hợp GĐH 
GĐH trong anten mạng tuyến tính được tổng hợp sử dụng công 
thức (1.9). Tuy nhiên thành phần phát xạ vô hướng của mỗi phần tử là 
cố định và độc lập với các tham số khác, trong quá trình chuẩn hóa 
thành phần này cũng tự được triệt tiêu do đó (1.9) được viết lại như sau: 
OP 	,
-



./++012/ (3.1) 
Trong đó: ai, φi - Các trọng số biên độ và pha kích thích ban đầu 
của các phần tử; k0 - Số sóng 2π/λ0; Xi - Các vị trí phát xạ trên mặt 
ngang Xi =i x d; N- Số phần tử anten; d- Khoảng cách giữa các phần tử 
liền kề; 
θ- Góc chiếu mặt phẳng chuẩn ( G Q ≤ ) ≤ + Q); 
θn- Góc quét búp sóng chính (G QT ≤ ) ≤ + QT). 
3.2.2. Tham số anten mạng được xây dựng trong luận án 
Đó là các tham số của hệ thống anten nghiên cứu thiết kế chế tạo 
trong nước đã được tính toán trong mục 1.7. 
3.2.3. Cấu trúc mạng nơ-ron 
Hình 3.1. 
Cấu trúc 
mạng nơ-ron 
trong anten 
mạng thích 
nghi 
16 
3.3. Thiết kế bộ dữ liệu chuẩn 
Tại một góc quét dữ liệu cung cấp cho khối tổng hợp GĐH là một 
mảng hai chiều [16,180/độ phân giải]. Dữ liệu chuẩn được tách thành 
hai thành phần trực giao I, Q để phù hợp với hệ thống được diễn giải tại 
hình 2.2 theo công thức (3.2). 
UV
W
VXOPY> 	 cosZ)I − ) + [-
OP\> = 	 sinZ)I − ) + [-
 (3.2) 
Trong đó : m = 1, 2,...,181 ; θm = m.π/180. 
Góc chiếu
G
iản
đồ
hư
ớn
g(
dB
)
Hình 3.3. GĐH khôi phục với bộ dữ 
liệu chuẩn 
GĐH sau khi được khôi phục 
từ bộ dữ liệu chuẩn có độ rộng 
búp sóng chính mức 3dB ở góc 
chiếu 250 là 80 và chênh lệch 
mức búp chính với mức búp 
phụ lớn nhất là 13,3dB. Các 
tham số này phù hợp với tính 
toán lý thuyết 
3.4. Tạo bộ dữ liệu vào phục vụ quá trình luyện mạng nơ-ron 
3.4.1. Các dạng dữ liệu lỗi và ảnh hưởng 
Như đã nghiên cứu ở mục 1.5. GĐH anten mạng pha tích cực 
chịu tác động không mong muốn từ các trường hợp sau: 
- Trường hợp 1: Giá trị các tham số kỹ thuật của các phần tử tích 
cực sau khi chế tạo sai lệch so với giá trị của chúng khi tính toán thiết 
kế (bao gồm cả pha và biên độ); 
- Trường hợp 2: Hỏng hóc các phần tử anten (phần tử hỏng 
không tham gia vào quá trình tổng hợp GĐH), trường hợp này có thể 
17 
coi phần tử hỏng luôn có các kích thích pha và biên độ đều bằng 0. 
Trường hợp này xảy ra theo hai hướng: Các phần tử hỏng ngẫu nhiên 
không ảnh hưởng đến kích thước anten mạng (không thay đổi độ rộng 
búp sóng chính, thay đổi mức búp phụ); Các phần tử hỏng làm thay đổi 
kích thước anten mạng (thay đổi độ rộng búp sóng chính); 
- Trường hợp 3: Tác động bởi mức công suất tín hiệu ở đầu vào 
các phần tử tích cực vượt quá dải động của chúng (đối với tín hiệu thu). 
Các ảnh hưởng trên được xem xét một cách độc lập nhằm xác 
định những biến dạng đặc trưng tương ứng của GĐH. 
3.4.2. Phương pháp tạo các bộ dữ liệu đầu vào mạng nơ-ron và 
đánh giá 
3.4.2.1. Phương pháp tạo bộ dữ liệu do sai lệch so với tham số 
chuẩn 
Giả sử trong anten mạng đồng nhất các tham số kích thích về biên 
độ và pha lần lượt là: 
AE = [1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1]; 
PE = [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]. 
Khi chịu tác động của sai số ngẫu nhiên các đại lượng này sẽ được 
cộng hoặc trừ đi một lượng ngẫu nhiên. 
AE(i) = AE(i) ± random(ka) i = 1,,16 (3.3) 
PE(i) = PE(i) ± random(ki) i = 1,...,16 (3.4) 
Trong đó ka, ki là vùng giá trị ngẫu nhiên cần xác định phù hợp 
với đáp ứng của các T/RM. 
Các hệ số ngẫu nhiên trong giới hạn cho phép và độ phân giải 
tương tự như bộ dữ liệu chuẩn sẽ được tách thành hai thành phần trực 
giao với công thức tương tự như (3.2). 
18 
UV
W
VXOPY> 	OE′. ]^Z)I G ) + _E′
-

OP\> 	OE′. Z)I G ) + _E′
-

 (3.5) 
3.4.2.2. Phương pháp tạo bộ dữ liệu do hỏng hóc phần tử 
Dữ liệu lỗi do sai lệch (AFHI, AFHQ) so với tham số chuẩn cho 
mạng nơ-ron hiệu chỉnh được lấy lấy từ 16 đường tín hiệu biên độ-pha 
của 16 phần tử anten mạng chỉ khác là một số ngẫu nhiên các phần tử 
tại các vị trí ngẫu nhiên có các kích thích biên độ và pha được qui 0. 
Công thức tạo bộ dữ liệu tương tự như (3.5) như sau: 
AE’ = [0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1]; 
PE’ = [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]. 
Bộ dữ liệu do 4 phần tử tại 4 vị trí 1, 6, 7, 14 không tham gia vào 
quá trình tổng hợp GĐH 
3.4.2.3. Phương pháp tạo bộ dữ liệu khi bão hòa máy thu 
Với những diễn giải nêu trên việc tạo ra bộ dữ liệu do nhiễu tác 
động được thực hiện theo qui trình như sau: 
Bước 1: Tạo bộ dữ liệu chuẩn lí tưởng (mục 3.3) 
Bước 2: Tạo các thành phần ngẫu nhiên theo các mức biên độ 
thay đổi vào hai thành phần I và Q của bộ dữ liệu có được từ bước 1. 
Công thức tạo dữ liệu bước 1 được tiến hành theo công thức 
(3.2). Các thành phần công suất nhiễu được thêm vào theo công thức 
sau: ` OPaY> = OPY> ± aP. 1OPa\> = OP\> ± aP. 2 (3.6) 
19 
Trong đó: m là độ phân giải (m = 1, 2, , 181); NF là giá trị của 
nhiễu theo hàm phân bố nhiễu; k1, k2 là các hệ số điều chỉnh công suất 
nhiễu. 
Hình 3.8. Vùng 
hiệu chỉnh GĐH 
khi khi bão hòa 
máy thu 
3.4.2.4. Phương pháp tạo bộ dữ liệu lỗi kết hợp 
Sự kết hợp của các sai lệch hỏng hóc tác động lên GĐH vô cùng 
đa dạng, để tạo được bộ dữ liệu cho trường hợp này thứ nhất phải xuất 
phát từ các bộ dữ liệu lỗi riêng biệt sau đó kết hợp lại với nhau theo 
một qui ước thống nhất. Qui ước này phải đảm bảo thể hiện được toàn 
bộ các tác động như các lỗi riêng biệt. 
ERDI(m) = F(AFSI(m),AFNI(m),AFHI(m)) (3.7) 
 ERDQ(m) = F(AFSQ(m),AFNQ(m),AFHQ(m)) (3.8) 
Hình 3.9. Qui trình tạo bộ dữ liệu lỗi kết hợp 
20 
3.4.3. Kiểm tra các bộ dữ liệu đầu vào mạng nơ-ron 
Phương pháp kiểm tra là khôi phục GĐH từ bộ dữ liệu được tạo 
ra và đánh giá các tham số sai lệch dựa trên các đánh giá ảnh hưởng 
như trong mục 3.4.1. 
3.4.3.1. Các tiêu chuẩn đối với GĐH anten 
Các tham số này tuân theo các lý giải tại mục 1.2 và được thể 
hiện trong các giản đồ ở hình 3.10 và 3.11, bao gồm : 
Tỉ lệ giữa năng

File đính kèm:

  • pdftom_tat_luan_an_nghien_cuu_phuong_phap_mang_no_ron_hieu_chin.pdf