【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及射頻裝備性能評估技術(shù)，尤其涉及一種基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法。
技術(shù)介紹
1、綜合射頻系統(tǒng)是指在典型態(tài)勢下探測、偵察、電子對抗、通聯(lián)等不同功能的射頻裝備實(shí)現(xiàn)一體化集成，具備資源的集約化和智能控制與調(diào)度能力，在各種典型場景與應(yīng)用方式下，針對不同功能的使用流程及一體化系統(tǒng)功能間的資源相互約束條件，優(yōu)化資源利用與作戰(zhàn)流程，提升系統(tǒng)的綜合效能。綜合射頻系統(tǒng)一般采用模塊化、開放式、可重構(gòu)的射頻傳感器系統(tǒng)體系架構(gòu)，結(jié)合功能控制與資源調(diào)度算法、軟件，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)、電子戰(zhàn)與通聯(lián)、導(dǎo)航、識別等多種功能的系統(tǒng)集成。
2、綜合射頻系統(tǒng)的綜合效能是指系統(tǒng)在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，滿足一組預(yù)期使命任務(wù)要求的程度。綜合射頻系統(tǒng)總體效能既是一種多維度的系統(tǒng)綜合能力描述，同時(shí)也是論證、研制、規(guī)劃和配置綜合射頻系統(tǒng)的基本依據(jù)。綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估對艦船、空基等平臺一體化系統(tǒng)的發(fā)展、完善和綜合運(yùn)用都具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有綜合射頻系統(tǒng)效能評估技術(shù)中的缺陷，提供一種基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法。
2、本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法，包括以下步驟：
3、1）建立綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估指標(biāo)體系；
4、綜合射頻系統(tǒng)的效能評估指標(biāo)體系包括：
5、綜合射頻系統(tǒng)總體效能層，為綜合射頻系統(tǒng)遂行探測、電子對抗、偵察
6、綜合射頻系統(tǒng)總體效能層包括以下功能任務(wù)效能：探測效能、電子對抗效能、偵察效能和通聯(lián)效能；
7、其中，
8、探測效能，為探測效能的技術(shù)能力，包括：探測信號發(fā)射能力、信號處理能力；
9、電子對抗效能，為電子對抗效能的技術(shù)能力，包括：電子對抗信號發(fā)射能力、信號引導(dǎo)能力；
10、偵察效能，為偵察效能的技術(shù)能力，包括：信號偵收能力、信號處理能力；
11、通聯(lián)效能，為通聯(lián)效能的技術(shù)能力，包括：網(wǎng)絡(luò)容量、時(shí)延參數(shù)、傳輸質(zhì)量；
12、技術(shù)性能層，包括以下性能指標(biāo)：
13、探測信號發(fā)射能力的性能指標(biāo)：最大作用距離d1、探測精度d2；
14、信號處理能力的性能指標(biāo)：信號處理的數(shù)據(jù)率d3、分辨率d4、多目標(biāo)容量d5、抗干擾能力d6；
15、電子對抗信號發(fā)射能力的性能指標(biāo)：最大發(fā)射功率d7、瞬時(shí)干擾帶寬d8、最小干擾距離d9；
16、信號引導(dǎo)能力的性能指標(biāo)：干擾引導(dǎo)時(shí)間d10、方位瞄準(zhǔn)精度d11、多目標(biāo)干擾能力d12；
17、信號偵收能力的性能指標(biāo)：偵察靈敏度d13、截獲概率d14；
18、信號處理能力的性能指標(biāo)：測頻能力d15、測向能力d16、同時(shí)跟蹤多目標(biāo)容量d17、信號分選能力d18；
19、網(wǎng)絡(luò)容量的性能指標(biāo)：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)d19；
20、時(shí)延參數(shù)的性能指標(biāo)：同步時(shí)間d20、傳輸時(shí)延d21；
21、傳輸質(zhì)量的性能指標(biāo)：傳輸速率d22、誤碼率d23、丟幀率d24；
22、2)采集技術(shù)性能層的性能指標(biāo)，對技術(shù)性能層所有指標(biāo)進(jìn)行建模和歸一量化，即技術(shù)性能評估指標(biāo)層；
23、技術(shù)性能層的性能指標(biāo)通過系統(tǒng)設(shè)備屬性參數(shù)直接獲取、系統(tǒng)設(shè)備屬性參數(shù)表征獲取或通過建模獲取；
24、各評估指標(biāo)在[0,1]間取值，當(dāng)評估指標(biāo)值和綜合效能正相關(guān)時(shí)，樣本歸一化值為：
25、；
26、當(dāng)評估指標(biāo)值和綜合效能負(fù)相關(guān)時(shí)，樣本歸一化值為：
27、。
28、3）建立用于綜合射頻系統(tǒng)效能評估的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；
29、根據(jù)效能評估指標(biāo)確定輸入層、隱含層的節(jié)點(diǎn)數(shù)，根據(jù)訓(xùn)練樣本，開始bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練過程，待訓(xùn)練結(jié)果收斂后，即得到基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的效能評估模型。
30、4）根據(jù)模型的輸出，確定綜合射頻系統(tǒng)的綜合效能評估的效能等級，作為綜合效能評估輸出結(jié)果。
31、按上述方案，所述步驟2）中，性能指標(biāo)d1至d5，?d7至d17，?d19至d24通過系統(tǒng)設(shè)備屬性參數(shù)獲取；其中，多目標(biāo)干擾能力d12可采用同時(shí)多目標(biāo)干擾批數(shù)表征，測頻能力d15采用偵察功能的測頻精度誤差參數(shù)表征，測向能力d16采用偵察功能的測向誤差參數(shù)表征，跟蹤多目標(biāo)容量d17采用偵察功能的同時(shí)跟蹤多目標(biāo)批數(shù)參數(shù)表征；其他性能指標(biāo)通過系統(tǒng)設(shè)備屬性參數(shù)直接獲取。
32、按上述方案，所述步驟2）中，性能指標(biāo)抗干擾能力d6根據(jù)變頻帶寬、抗干擾方式的種類數(shù)量、抗雜波能力作為輸入的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型或者專家系統(tǒng)獲得抗干擾能力的評估等級。
33、按上述方案，所述步驟2）中，信號分選能力d18通過對虛假目標(biāo)識別剔除、多目標(biāo)凝聚融合處理的能力來進(jìn)行衡量，并通過專家系統(tǒng)或者神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型獲得信號分選能力的能力等級。
34、按上述方案，所述步驟2）中，對技術(shù)性能層所有指標(biāo)進(jìn)行歸一量化；
35、各評估指標(biāo)在[0,1]間取值，當(dāng)評估指標(biāo)值和綜合效能正相關(guān)時(shí)，樣本歸一化值為：
36、；
37、當(dāng)評估指標(biāo)值和綜合效能負(fù)相關(guān)時(shí)，樣本歸一化值為：
38、。
39、按上述方案，所述步驟3）中，所述bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型如下：
40、輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)量n為參與效能評估的指標(biāo)個(gè)數(shù)；
41、隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)量h根據(jù)如下公式確定：
42、
43、其中，h是隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)量，n是輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)量，m是輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)量， a是1到10的隨機(jī)常數(shù)；
44、綜合射頻系統(tǒng)效能評估的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練函數(shù)表達(dá)式如下：
45、
46、其中，是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)重參數(shù)，是學(xué)習(xí)率；
47、訓(xùn)練采用的損失函數(shù)l采用交叉熵誤差損失函數(shù)。
48、本專利技術(shù)還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方案中的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法的步驟。
49、本專利技術(shù)還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方案中的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法。
50、本專利技術(shù)產(chǎn)生的有益效果是：
51、1、本專利技術(shù)提出一種新的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估指標(biāo)體系，根據(jù)任務(wù)需求及具體的使用流程，構(gòu)建適配的效能評估模型，可以進(jìn)行綜合射頻系統(tǒng)總體效能的定量分析；
52、2、基于本專利技術(shù)模型，在射頻資源緊缺或各功能使用流程存在沖突的情況下，為達(dá)到綜合效能最優(yōu)，可根據(jù)綜合射頻系統(tǒng)的綜合效能評估結(jié)果開展射頻資源的精準(zhǔn)調(diào)配以滿足各探測、電子對抗、偵察、通聯(lián)等功能的協(xié)同使用，確保各功能同時(shí)工作且兼容性最優(yōu)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法，其特征在于，所述步驟2）中，性能指標(biāo)D1至D5、?D7至D17以及?D19至D24通過系統(tǒng)設(shè)備屬性參數(shù)獲取；其中，多目標(biāo)干擾能力D12采用同時(shí)多目標(biāo)干擾批數(shù)表征，測頻能力D15采用偵察功能的測頻精度誤差參數(shù)表征，測向能力D16采用偵察功能的測向誤差參數(shù)表征，跟蹤多目標(biāo)容量D17采用偵察功能的同時(shí)跟蹤多目標(biāo)批數(shù)參數(shù)表征；其他性能指標(biāo)通過系統(tǒng)設(shè)備屬性參數(shù)直接獲取。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法，其特征在于，所述步驟2）中，性能指標(biāo)抗干擾能力D6根據(jù)變頻帶寬、抗干擾方式的種類數(shù)量、抗雜波能力作為輸入的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型或者專家系統(tǒng)獲得抗干擾能力的評估等級。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法，其特征在于，所述步驟2）中，信號分選能力D18通過對虛假目標(biāo)識別剔除、多目標(biāo)凝聚融合處理的能力來進(jìn)行衡量，并通過專家系統(tǒng)或者神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法，其特征在于，所述步驟2）中，對技術(shù)性能層所有指標(biāo)進(jìn)行歸一量化；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法，其特征在于，所述步驟3）中，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型如下：
7.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6任一所述的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法的步驟。
8.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6任一所述的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法，其特征在于，所述步驟2）中，性能指標(biāo)d1至d5、?d7至d17以及?d19至d24通過系統(tǒng)設(shè)備屬性參數(shù)獲取；其中，多目標(biāo)干擾能力d12采用同時(shí)多目標(biāo)干擾批數(shù)表征，測頻能力d15采用偵察功能的測頻精度誤差參數(shù)表征，測向能力d16采用偵察功能的測向誤差參數(shù)表征，跟蹤多目標(biāo)容量d17采用偵察功能的同時(shí)跟蹤多目標(biāo)批數(shù)參數(shù)表征；其他性能指標(biāo)通過系統(tǒng)設(shè)備屬性參數(shù)直接獲取。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能評估方法，其特征在于，所述步驟2）中，性能指標(biāo)抗干擾能力d6根據(jù)變頻帶寬、抗干擾方式的種類數(shù)量、抗雜波能力作為輸入的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型或者專家系統(tǒng)獲得抗干擾能力的評估等級。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合射頻系統(tǒng)總體效能...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：裴雪兵，李金鵬，呂遐東，
申請(專利權(quán))人：中國艦船研究設(shè)計(jì)中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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