基于支持向量機的礦井無線信道建模與精確預測.pdf

1、煤炭在我國的經(jīng)濟發(fā)展中扮演著重要的角色，在一定時期內(nèi)還無法被替代。煤礦開采過程中，通信系統(tǒng)為井下人員安全、提高生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)過程優(yōu)化提供重要保障。然而由于礦井巷道是一個特殊的受限空間，井下環(huán)境復雜多變，電磁波不能很好的傳播，導致井下無線通信系統(tǒng)的發(fā)展相對較慢。本課題通過對井下電波傳播特性分析研究，采用支持向量機建立礦井巷道無線信道模型，對井下無線通信系統(tǒng)的研究設計提供理論和實際意義。
　　本文在對支持向量機、礦井巷道電磁波傳播特

2、性分析研究的基礎上，以矩形巷道為對象，重點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電磁波的傳輸衰減的影響。針對大尺度衰落將上述影響因素作為支持向量機網(wǎng)絡模型的輸入，把電磁波的傳輸衰減作為模型的輸出，以此訓練支持向量機網(wǎng)絡大尺度模型。在可行性分析階段，實驗數(shù)據(jù)通過計算機仿真獲得，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。針對于小尺度衰落信道，本文著重研究基于支持向量機算法的多徑衰落信道預測模型，利用相空間重構理論對衰落信道的變化序列進行重構，并利用重構后的數(shù)據(jù)訓練支持向量機信道衰落預測模型。文中支持向量機模型的核參數(shù)選擇選用多層動態(tài)自適應優(yōu)化算法。
　　通過MATLAB仿真實驗，基于支持向量機的礦井信道模型可以很好的學習巷道無線信道的變化，與其他傳統(tǒng)模型比較，支持向量機信道模型的預測精度更高。實驗結果證明，利用支持向量機技術建立井下電波傳播