基于深度学习的LTE-M干扰信号检测研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuehan3269
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
出行需求和政策支持促进了城市轨道交通的大规模应用,车-地通信系统开始由基于WLAN的CBTC系统转向基于LTE-M的CBTC系统。为了保证行车安全,需要及时准确地检测识别出基于LTE-M的CBTC系统中存在的干扰,传统的干扰信号检测对检测人员的专业性要求较高,使用机器学习的手段同样面临着大量且复杂的特征提取问题且提取的特征不同也可能会影响最终的检测结果。因此,本课题将深度学习理论应用于城市轨道交通系统中LTE-M干扰信号检测,无需人为提取信号特征,便可完成对基于LTE-M的CBTC系统中干扰信号的检测识别。首先,本论文设计了一个基于卷积神经网络的LTE-M干扰信号检测模型,推导了干扰检测模型训练流程。其次,本论文利用铁路无线通信干扰检测系统实时采集“蓉2”现代有轨电车信号数据,即频段在1790-1795MHz的LTE-M信号,并通过GNURadio和USRP产生单音干扰、多音干扰、方波脉冲干扰、噪声调幅干扰和线性扫频干扰等典型干扰信号,完成信号的采集。然后,将采集到的LTE-M干扰信号通过时频变换得到含有时间-频率信息的时频图。基于多次叠加离散傅里叶变换生成瀑布图的时频变换方法,对采集到的LTE-M干扰信号进行时频变换,根据各自瀑布图的差异性,完成初始数据集的标注,接着通过图像几何变换和加噪声等数据增强手段完成LTE-M初始数据集的扩展,得到最终的LTE-M数据集,最后将LTE-M干扰数据集作为LTE-M干扰检测模型的训练测试数据集,通过分析训练结果优化模型深度,在保证训练精度的前提下,以网络模型的参数和训练时间相对较少为原则,利用LTE-M干扰检测模型快速准确地完成LTE-M干扰信号的检测识别。最后,本论文通过设置对比实验得出以下结论:1).使用数据增强的数据集的LTE-M干扰检测模型比未使用数据增强的数据集的LTE-M干扰检测模型训练精度高出38.1%。2).使用Re LU激活函数和使用Adam梯度下降优化算法相比于其他激活函数和梯度下降优化算法有更高的识别精度。3).通过自身与其他CNN网络对比实验,得到的本论文设计的LTE-M干扰检测模型,无论是从训练精度还是预测精度来说,均高于其余卷积神经网络,证明了本课题提出的基于CNN的LTE-M干扰信号检测模型对LTE-M干扰信号有更强的检测识别能力。
其他文献
近年来,地铁在城市交通中扮演着愈发重要的角色。但随着客运量的增大和运行速度的提高,轮轨磨耗现象日益严重。传统的轮轨润滑是降低曲线钢轨侧磨、延长轮轨服役寿命的有效措施之一。为了保证钢轨轨顶和车轮踏面间具有较高的黏着系数,传统的润滑剂只能作用于钢轨轨侧或车轮轮缘。轮轨摩擦控制是指在满足列车正常牵引与制动所需的黏着系数条件下,通过施加摩擦调节剂来调整轮轨界面的摩擦系数,使轮轨摩擦特性保持在较好状态的技术
高温超导钉扎磁浮利用车载高温超导块材独特的磁通钉扎特性使车体稳定悬浮于永磁轨道上方,具有悬浮/导向一体化、无需主动控制、绿色环保等原理性优势,是后高铁时代高速磁浮列车的重要发展方向。前期的研究重点集中于悬浮系统的悬浮力、导向力、刚度等方面,对超导块材与永磁轨道间准静态磁-力作用特性已形成了较为完善的基础理论。随着研究的不断深入及工程化应用的推进,动态运行中永磁轨道磁场不平顺导致的超导块材内在热损耗
区别于电动悬浮(EDS)、高温超导悬浮(HTS)等磁浮车辆实现悬浮的原理,电磁悬浮(EMS)采用主动支撑方式,要充分发挥EMS型磁浮列车的优势,就必须直面列车与线路的动力相互作用问题。本文以科技部重点研发计划设立的“高速磁浮交通系统关键技术研究课题”为背景,对一种新型的高速磁浮悬挂中置式悬浮架进行了研究。通过分析悬浮架的机械解耦情况和空气弹簧动态调整做功情况开展了悬挂中置式悬浮架作用机理研究,借助
近年来,在愈加复杂的汽车交互信息界面中,一些与驾驶行为无关的交互信息在一定程度上分散了驾驶员在驾驶过程中的注意力,引发了分心驾驶行为的产生。尽管自动驾驶技术的出现降低了驾驶员分心驾驶产生交通事故的概率,但驾驶模式的复杂性对驾驶员的认知负荷带来了新的挑战,包括驾驶员接管任务在内的多场景交互体验和相应的驾驶安全影响等。目前,抬头显示技术(Head-Up Display,HUD)与辅助驾驶系统的整合使驾
速度是社会发展的永恒主题,也是人类社会不断进步的动力。随着超导技术的发展,以无摩擦、低能耗、低污染为主要特点的高温超导磁悬浮技术具有成为新型高速轨道交通运输方式的巨大潜力。近年来,针对高温超导磁悬浮车系统应用的研究越来越丰富,然而随着研究的进一步深入和中远距离试验线的建成,在运动情况下特别是高速运行场景下,人们对悬浮系统的安全性和动态稳定性提出了更高的要求。基于上述情况,以提升系统悬浮性能、改善系
学位
近几年来,跨国并购逐渐成为国内上市公司拓展海外市场的途径之一,然而随着海外并购案例增多以及并购规模逐渐加大,成功率却未有提升。因此,上市公司逐渐开始凭借资本的力量来实现并购,联合外部私募机构成立“上市公司+PE”型并购基金参与跨境交易,借助并购基金进行资金募集、搭建跨境交易结构,从而提高并购效率以及控制并购风险。本文聚焦于木林森股份有限公司跨境并购动因及具体过程,探讨海外并购完成后协同效应是否产生
碰撞假人作为载运工具碰撞安全性研究的重要工具,可以模拟碰撞事故中人体所遭受的损伤。而准确的假人材料参数,直接关系到碰撞过程中假人力学响应的可信度和精度。碰撞假人(尤其是Hybrid Ⅲ假人)在高速列车碰撞仿真分析中已逐步得到应用,但现有的研究中很少考虑列车碰撞工况下材料应变率效应对假人结构动态响应的影响。当前,材料力学性能研究多集中于准静态和高应变率,中应变率范围的相关研究匮乏,而列车结构碰撞过程
近年来随着铁路交通网络和高铁技术的不断发展,铁路出行的快捷性和舒适性得到大幅度提高,铁路出行被更多人选择。随着铁路出行人次的逐年增加,与他人一起出行的行为在铁路出行中变得普遍,如和家人出游、和同事出差等。旅客的出行行为会受同行旅客的影响,不同的出行团体有不同的出行偏好,如家庭团体出行时会考虑团体中的老人和小孩,更倾向于舒适度;年轻人组成的朋友团体出行时会着重考虑体验感和新鲜感。因此,出行团体类型是
市场竞争本质上是对消费者的竞争,企业通过外部干预手段影响消费者的购买行为,进而实现企业效益的提升。随着市场竞争变得越发激烈,传统价格竞争已经难以满足消费者的多样化需求,非价格因素在市场竞争中充当着越来越重要的角色。一方面,随着电子信息技术的发展,市场竞争从线下转到线上,并进一步转向线下与线上的深度融合。另一方面,企业通过提供附加产品,为消费者创造附加价值,从而实现企业增长的可能。因此本文在平台销售