基于支持向量機(jī)的礦井無(wú)線信道建模與精確預(yù)測(cè).pdf

1、煤炭在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著重要的角色，在一定時(shí)期內(nèi)還無(wú)法被替代。煤礦開(kāi)采過(guò)程中，通信系統(tǒng)為井下人員安全、提高生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化提供重要保障。然而由于礦井巷道是一個(gè)特殊的受限空間，井下環(huán)境復(fù)雜多變，電磁波不能很好的傳播，導(dǎo)致井下無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)展相對(duì)較慢。本課題通過(guò)對(duì)井下電波傳播特性分析研究，采用支持向量機(jī)建立礦井巷道無(wú)線信道模型，對(duì)井下無(wú)線通信系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)提供理論和實(shí)際意義。
　　本文在對(duì)支持向量機(jī)、礦井巷道電磁波傳播特

2、性分析研究的基礎(chǔ)上，以矩形巷道為對(duì)象，重點(diǎn)分析研究天線極化方式、載波頻率、巷道圍巖電參數(shù)、橫截面尺寸、巷道壁粗糙程度、巷道壁傾斜、收發(fā)天線間距離等變化對(duì)電磁波的傳輸衰減的影響。針對(duì)大尺度衰落將上述影響因素作為支持向量機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入，把電磁波的傳輸衰減作為模型的輸出，以此訓(xùn)練支持向量機(jī)網(wǎng)絡(luò)大尺度模型。在可行性分析階段，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真獲得，仿真模型選用了包括模式衰減、巷道壁粗糙度衰減和巷道傾斜衰減以及多徑瑞利衰落在內(nèi)的電波損耗疊加

3、模型。針對(duì)于小尺度衰落信道，本文著重研究基于支持向量機(jī)算法的多徑衰落信道預(yù)測(cè)模型，利用相空間重構(gòu)理論對(duì)衰落信道的變化序列進(jìn)行重構(gòu)，并利用重構(gòu)后的數(shù)據(jù)訓(xùn)練支持向量機(jī)信道衰落預(yù)測(cè)模型。文中支持向量機(jī)模型的核參數(shù)選擇選用多層動(dòng)態(tài)自適應(yīng)優(yōu)化算法。
　　通過(guò)MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)，基于支持向量機(jī)的礦井信道模型可以很好的學(xué)習(xí)巷道無(wú)線信道的變化，與其他傳統(tǒng)模型比較，支持向量機(jī)信道模型的預(yù)測(cè)精度更高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，利用支持向量機(jī)技術(shù)建立井下電波傳播