尋呼接收機(jī)微弱信號系統(tǒng)設(shè)計論文

精品文檔-下載后可編輯尋呼接收機(jī)微弱信號系統(tǒng)設(shè)計論文1系統(tǒng)關(guān)鍵硬件模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1電壓監(jiān)視模塊的硬件設(shè)計

電壓監(jiān)視模塊主要負(fù)責(zé)顯示以數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為核心的數(shù)據(jù)分析單元的電壓值，從而便于控制每次與知識庫傳遞數(shù)據(jù)時電壓的相似穩(wěn)定性，進(jìn)而提高實(shí)驗數(shù)據(jù)的可靠性。Fig.1Voltagemonitoringmodulecircuitdiagram

1.2數(shù)據(jù)挖掘模塊的硬件設(shè)計

在本文設(shè)計的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)通過分析移動通信網(wǎng)絡(luò)中的有用數(shù)據(jù)，尋找其中隱含的尋呼接收機(jī)微弱信號的特征規(guī)律，為專家系統(tǒng)提供推理證據(jù)，主要分為5個步驟：確定挖掘?qū)ο?、收集?shù)據(jù)、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)挖掘、處理結(jié)果信息的解釋表達(dá)與可視化操作。

2軟件設(shè)計

2.1知識庫和推理機(jī)模塊的軟件設(shè)計

專家系統(tǒng)知識庫主要用來存放尋呼接收機(jī)診斷專家所有的檢測和診斷尋呼接收機(jī)的知識，推理機(jī)利用知識庫中的知識推理解決問題，得出合理正確的結(jié)論。知識庫中的知識并非提供給系統(tǒng)客戶的信息，而是專家系統(tǒng)自身推理所需要的信息，由尋呼接收機(jī)診斷專家和工程師提供，在知識庫中使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行存儲，為推理機(jī)提供信息支撐。推理機(jī)按照一定的策略進(jìn)行推理得出符合實(shí)際情況的結(jié)果。微弱信號診斷開始，首先輸入微弱信號任務(wù)信息進(jìn)行基于規(guī)則的推理，要是能從知識庫中搜索到相同或相似的規(guī)則，輸出診斷結(jié)果。否則采用基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的推理機(jī)制進(jìn)行精確診斷，將微弱信號任務(wù)信息與微弱信號樹知識庫中的微弱信號征兆進(jìn)行匹配，若兩者存在匹配，輸出診斷結(jié)果。若兩者不匹配，采用專家會診后輸出診斷結(jié)果。然后利用診斷結(jié)果進(jìn)行微弱信號檢測。當(dāng)維修人員對診斷結(jié)果不滿意后，啟動系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)機(jī)制，向系統(tǒng)輸入對診斷結(jié)果的評價；當(dāng)維修人員對評價診斷結(jié)果滿意時，由系統(tǒng)管理員聯(lián)系工程師依據(jù)經(jīng)驗和專業(yè)知識進(jìn)行人為排查尋呼接收機(jī)原因，并將相關(guān)知識添加到知識庫中，把這個結(jié)果存入知識庫，使系統(tǒng)知識庫不斷完善，作為下一次檢測時的對比規(guī)則來使用。Fig.3Reasoningmachinesoftwaredesignflowchart

2.2信號數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的軟件實(shí)現(xiàn)

信號數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)綜合了抽樣技術(shù)和PAM問題分析法的優(yōu)點(diǎn)，在每一時段內(nèi)不是局限在某一樣本，而是在搜索的過程中進(jìn)行隨機(jī)性的抽樣。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)嘗試在數(shù)據(jù)集中選取幾個作為中心點(diǎn)，每個中心點(diǎn)代表一個類，其余的點(diǎn)與距離最近的中心點(diǎn)分配在一個類中，算法的準(zhǔn)則就是使非中心點(diǎn)到所屬類的中心點(diǎn)的代價的總和最小，這種代價一般用歐氏距離來衡量。由數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)流程圖可以看出，其算法過程相當(dāng)于一種搜索過程，每次選擇一個鄰居點(diǎn)進(jìn)行比較，若代價更小，那么將該鄰居結(jié)點(diǎn)選為中心點(diǎn)，再次尋找鄰居結(jié)點(diǎn)進(jìn)行比較。隨著數(shù)據(jù)容量變大，算法運(yùn)行多次后，最佳相異度的比重越來越小，呈逐漸減小的態(tài)勢。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)每次運(yùn)算只比較一個鄰居節(jié)點(diǎn)，效率不高，對大數(shù)據(jù)集的效果不好。一種改進(jìn)算法是每次選取多個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)算，使得找到最佳鄰居節(jié)點(diǎn)的概率大增，在提高運(yùn)算效率的同時也改良了聚類效果，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及其改進(jìn)算法搜索過程。在每代對數(shù)量為N的個體運(yùn)算，實(shí)際上運(yùn)算了約O(n3)個模式，并行性良好，搜索效率高，這種優(yōu)點(diǎn)與圖3所示的系統(tǒng)相像，因而可以用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)提高聚類效率。微弱信號檢測系統(tǒng)是在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)搜索時使用遺傳技術(shù)，每一代群體只能是該節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，由于這些鄰居節(jié)點(diǎn)之間的相異位不超過2個，可采用絕對變異的系統(tǒng)，不使用交叉算子，以此保持群體的多樣性，保證微弱信號檢測系統(tǒng)兼具遺傳技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)首先以各中心點(diǎn)為基因位構(gòu)造染色體，計算總代價差，選擇其中累積概率符合要求的算子，再對染色體進(jìn)行絕對變異操作，將對應(yīng)的中心節(jié)點(diǎn)變異，然后計算代價差作為適應(yīng)值，擇優(yōu)輸出。

3實(shí)驗與分析

采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)從預(yù)測誤差中提取微弱信號能力較梳狀濾波器有明顯的提高。實(shí)驗還對其他微弱信號檢測系統(tǒng)進(jìn)行了相同的實(shí)驗，均取得了與上述實(shí)驗相近的結(jié)果。

4結(jié)論

本文針對無線尋呼接收機(jī)微弱信號特征檢測的問題，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一種基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的尋呼接收機(jī)微弱信號特征檢測系統(tǒng)，能夠利用數(shù)字信號處理芯片對海量的移動通信數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和數(shù)據(jù)挖掘，高效迅速地提取出尋呼接收機(jī)微弱信號特征，并通過專家系統(tǒng)進(jìn)行不需人工干預(yù)的規(guī)則匹配，由推理機(jī)和知識庫進(jìn)行尋呼接收機(jī)診斷和檢測知識庫維護(hù)，降低尋呼接收機(jī)微弱信號特征檢測過程中的人力投入同時提高了檢測效率。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能夠?qū)?/p>