МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Ордена Трудового Красного Знамени
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
Московский Технический Университет Связи Информатики
Факультет
Радио и Телевидение (РиТ)
Кафедра
«Радиотехнические системы (РТС)»
ОТЧЁТ
по лабораторной работе №4
по дисциплине «Системы искусственного интеллекта»
на тему «Оценка информативности параметров радиосигналов с
использованием самоорганизующихся карт Кохонена»
Выполнили: |
|
|
|
Студент группы БРВ2201 |
|
Велит А.И. |
|
Студент группы БРВ2201 |
|
Мусаев Д.Ш. |
|
Проверили: |
|
|
|
Старший преподаватель |
|
Безумнов Д.Н. |
|
Ассистент кафедры РТС |
|
|
Варламов В.О. |
Москва 2025г
1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью выполняемой лабораторной работы является: оценка информативности параметров радиосигналов с использованием самоорганизующихся карт Кохонена для построения систем распознавания.
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Анализ картой Кохонена всех параметров
Сперва необходимо произвести анализ картой Кохонена на всех одиннадцати параметрах сигналов.
Рисунок 2.1.1 – Результаты обучения карты Кохонена на всех параметрах сигналов
Как видно из рисунка 2.1.1, карта совершила одну большую, но весьма грубую ошибку: определила всего четыре кластера вместо двух: для BPSK и для
FSK-2. При этом все сигналы с модуляцией FSK-2 находятся в одном кластере,
что хорошо. Если считать за ошибку приравнивание сигнала не к своему кластеру, то всего было совершено либо сто девяносто девять, либо сто пятьдесят восемь, либо двести семь ошибок.
1
2.2 Анализ картой Кохонена по одному из параметров
Далее необходимо определить самые влияющие параметры: параметры, при обучении на которых карта Кохонена совершит меньше всего ошибок.
Количество ошибок для каждого параметра будут представлены в следующем пункте, а результаты обучения – на рисунках ниже.
При подсчёте количества ошибок использовалась следующая методика: за кластер сигнала принимался кластер с большим количеством сигналов с одним видом модуляции в нём. Соответственно, все сигналы с иной модуляцией в этом кластере – ошибки. Если существует кластер с количеством сигналов с разной модуляцией, которые не подходят под условия ниже, то они все являются ошибками.
Рисунок 2.2.1 – Результаты обучения карты Кохонена для параметра gamma
В результате обучения для параметра gamma: кластер для BPSK – третий
(117 сигналов из 163), а для FSK-2 – второй (23 сигнала из 66). Все сигналы вне этих кластеров – ошибки.
2
Рисунок 2.2.2 – Результаты обучения карты Кохонена для параметра sigma_ap
В результате обучения для параметра sigma_ap: кластер для BPSK –
первый (71 сигнал из 71), а для FSK-2 – четвёртый (103 сигнала из 229). Все сигналы вне этих кластеров – ошибки.
Рисунок 2.2.3 – Результаты обучения карты Кохонена для параметра sigma_dp
3
В результате обучения для параметра sigma_dp: кластер для BPSK – второй
(78 сигналов из 84), а для FSK-2 – третий (82 сигнала из 171). Все сигналы вне этих кластеров – ошибки.
Рисунок 2.2.4 – Результаты обучения карты Кохонена для параметра sigma_aa
В результате обучения для параметра sigma_aa: кластер для BPSK – третий
(111 сигналов из 135), а для FSK-2 – первый (35 сигнала из 80). Все сигналы вне этих кластеров – ошибки.
4
Рисунок 2.2.5 – Результаты обучения карты Кохонена для параметра sigma_fa
В результате обучения для параметра sigma_fa: кластер для BPSK – первый
(147 сигналов из 147), а для FSK-2 – четвёртый (112 сигнала из 112). Все сигналы вне этих кластеров – ошибки.
Рисунок 2.2.6 – Результаты обучения карты Кохонена для параметра R_a
5
В результате обучения для параметра R_a: |
кластер для BPSK – второй |
(97 сигналов из 146), а для FSK-2 – первый (36 |
сигнала из 80). Все сигналы вне |
этих кластеров – ошибки. |
|
Рисунок 2.2.7 – Результаты обучения карты Кохонена для параметра R_p
В результате обучения для параметра R_p: кластер для BPSK – первый
(225 сигналов из 326), а для FSK-2 – третий (3 сигнала из 9). Все сигналы вне этих кластеров – ошибки.
6
Рисунок 2.2.8 – Результаты обучения карты Кохонена для параметра R_f
В результате обучения для параметра gamma: кластер для BPSK – первый
(196 сигналов из 272), а для FSK-2 – четвёртый (6 сигнала из 14). Все сигналы вне этих кластеров – ошибки.
Рисунок 2.2.9 – Результаты обучения карты Кохонена для параметра L
7
В результате обучения для параметра L: кластер для BPSK – второй (92 сигналов из 129), а для FSK-2 – четвёртый (21 сигнала из 45). Все сигналы вне этих кластеров – ошибки.
Рисунок 2.2.10 – Результаты обучения карты Кохонена для параметра D_a
В результате обучения для параметра D_a: кластер для BPSK – третий
(117 сигналов из 155), а для FSK-2 – первый (11 сигнала из 29). Все сигналы вне этих кластеров – ошибки.
8
Рисунок 2.2.11 – Результаты обучения карты Кохонена для параметра delta_ap
В результате обучения для параметра gamma: кластер для BPSK – третий
(72 сигналов из 117), а для FSK-2 – четвёртый (67 сигнала из 168). Все сигналы вне этих кластеров – ошибки.
2.3Расчёт общей энтропии по результатам обучения на каждом из параметров
Необходимо рассчитать общую энтропию для каждого из параметров. Для
этого |
сперва |
необходимо |
рассчитать |
энтропию |
каждого кластера |
по |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отдельности по следующей формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
= − ( |
|
|
|
+ |
|
|
|
) , |
(2.3.1) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||
где |
|
, |
|
– количество классов сигналов в одном кластере; |
|
|||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
– общее количество элементов в кластере.
