BP神经网络在调制样式识别中的应用研究

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资源摘要信息:"BP神经网络调制样式识别Matlab代码" BP神经网络(Back Propagation Neural Network)是一种多层前馈神经网络,通过误差反向传播算法进行训练。在调制样式识别(Modulation Classification)领域中,BP神经网络可以用来识别和分类不同的无线信号调制类型,如幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)等。 调制识别技术在无线通信领域中具有非常重要的应用,它可以帮助通信系统识别接收到的信号属于何种调制方式,从而进行相应的解调和处理。调制样式识别技术的实现通常包括信号的预处理、特征提取和分类器设计等几个步骤。 在本资源中,提供的Matlab代码是一个使用BP神经网络算法进行调制样式识别的实现。Matlab是一种广泛应用于工程计算、控制设计、信号处理和通信领域的高级编程语言和交互式环境,非常适合实现BP神经网络算法。 BP神经网络的基本结构包含输入层、隐藏层(可以有一个或多个)和输出层。在调制样式识别的应用中,输入层通常接收经过预处理的信号特征,隐藏层负责处理这些特征并提取出有用的分类信息,输出层则给出信号调制类型的分类结果。 BP神经网络的训练过程是通过反向传播算法实现的,具体步骤包括前向传播输入信号并计算输出误差,然后根据误差对网络权重进行反向调整以最小化误差。这一过程通过多次迭代直到网络性能满足预定要求。 在调制样式识别中,特征提取是至关重要的一个步骤。特征可以是信号的统计特性(如均值、方差等)、频谱特性、时域特性或是经过变换得到的特性(如小波变换系数)。选择合适的特征可以有效提高识别准确率。 本资源中提到的Matlab代码可能包含了以下内容: 1. 信号的预处理模块,例如信号滤波、归一化等。 2. 特征提取模块,负责从处理后的信号中提取出用于分类的特征。 3. BP神经网络模型的设计,包括确定网络的层数、每层的神经元数目、激活函数等。 4. 网络的训练过程,利用已知的调制样式样本训练网络,直到网络性能达到预期。 5. 测试模块,使用训练好的网络对新的信号样本来进行调制样式识别测试。 6. 结果输出模块,展示分类识别结果。 通过使用本资源中的Matlab代码,研究者和工程师可以在模拟环境下测试BP神经网络在调制样式识别方面的性能,为进一步开发和优化相关算法提供基础。 此外,本资源的标签包含了"neural_network"、"pattern_recognition"、"神经网络调制"、"调制识别"、"调制神经"等关键词,这些关键词清晰地指示了资源的应用领域和主题。标签的使用有利于用户在搜索引擎或数据库中快速定位到相关的资源,便于进行学术研究和技术开发。

import pandas as pd import warnings import sklearn.datasets import sklearn.linear_model import matplotlib import matplotlib.font_manager as fm import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np import seaborn as sns data = pd.read_excel(r'C:\Users\Lenovo\Desktop\data.xlsx') print(data.info()) fig = plt.figure(figsize=(10, 8)) sns.heatmap(data.corr(), cmap="YlGnBu", annot=True) plt.title('相关性分析热力图') plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False plt.rcParams['font.sans-serif'] = 'SimHei' plt.show() y = data['y'] x = data.drop(['y'], axis=1) print('************************输出新的特征集数据***************************') print(x.head()) from sklearn.model_selection import train_test_split x_train, x_test, y_train, y_test = train_test_split(x, y, test_size=0.2, random_state=42) def relu(x): output=np.maximum(0, x) return output def relu_back_propagation(derror_wrt_output,x): derror_wrt_dinputs = np.array(derror_wrt_output, copy=True) derror_wrt_dinputs[x <= 0] = 0 return derror_wrt_dinputs def activated(activation_choose,x): if activation_choose == 'relu': return relu(x) def activated_back_propagation(activation_choose, derror_wrt_output, output): if activation_choose == 'relu': return relu_back_propagation(derror_wrt_output, output) class NeuralNetwork: def __init__(self, layers_strcuture, print_cost = False): self.layers_strcuture = layers_strcuture self.layers_num = len(layers_strcuture) self.param_layers_num = self.layers_num - 1 self.learning_rate = 0.0618 self.num_iterations = 2000 self.x = None self.y = None self.w = dict() self.b = dict() self.costs = [] self.print_cost = print_cost self.init_w_and_b() def set_learning_rate(self,learning_rate): self.learning_rate=learning_rate def set_num_iterations(self, num_iterations): self.num_iterations = num_iterations def set_xy(self, input, expected_output): self.x = input self.y = expected_output

2023-06-07 上传
2023-03-22 上传