Details

Title: Повышение помехоустойчивости спектрально-эффективных сигналов при использовании методов машинного обучения: выпускная квалификационная работа магистра: направление 11.04.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» ; образовательная программа 11.04.02_01 «Защищенные телекоммуникационные системы»
Creators: Горбунов Игорь Николаевич
Scientific adviser: Макаров Сергей Борисович; Павлов В. А.
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт электроники и телекоммуникаций
Imprint: Санкт-Петербург, 2023
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: Нейронные сети; Сигналы; Радиосигналы — Модуляция; Радиопомехи; автоматическая классификация; демодуляция; свёрточные признаки; automatic classification; demodulation; convolutional features
UDC: 004.032.26; 621.391.82; 621.376
Document type: Master graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Master
Speciality code (FGOS): 11.04.02
Speciality group (FGOS): 110000 - Электроника, радиотехника и системы связи
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2023/vr/vr23-5786
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Record key: ru\spstu\vkr\26263

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network Action 'Download' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

В результате работы разработан автоматический классификатор типов модуляции BPSK и QPSK для сигналов SEFDM, а также методы демодуляции для них. Алгоритм классификации основан на применении свёрточных нейронных сетей, а входными данными для него служат изображения сигнальных созвездий. Точность классификации для обоих типов модуляции принимает значения выше 99% при Eb/N0 = 7 дБ и более. При разработке демодуляторов исследовались два принципа машинного обучения: классификация и регрессия. На примере сигналов OFDM-QPSK показана несостоятельность регрессии, так как при её использовании наблюдается проигрыш от 1,3 дБ и выше относительно потенциальной помехоустойчивости. При демодуляции сигналов SEFDM-BPSK предложенный алгоритм демонстрирует выигрыш относительно приёма с обратной связью до 2,3 дБ (по уровню BER = 10−3). Для сигналов SEFDM-QPSK средняя вероятность битовой ошибки при Eb/N0 = 15 дБ уменьшилась в 7 раз. Учтены терминологические особенности предметной области и применены программные средства для решения задач. Применено специализированное программно-математическое обеспечение MATLAB.

As a result of the work, an automatic classifier of BPSK and QPSK modulation types for SEFDM signals was developed based on convolutional neural networks and images of signal constellations. The classification accuracy for both types of modulation takes values above 99% at Eb/N0 = 7 dB or more. Methods for demodulating BPSK and QPSK signals in the SEFDM system have also been developed. Two approaches have been explored: classification and regression. On the example of OFDM-QPSK signals, the regression is shown to be inconsistent, since when using it, a loss of 1.3 dB or more is observed relative to potential BER performance. When demodulating SEFDM-BPSK signals, the proposed algorithm demonstrates a gain in relation to reception with feedback up to 2.3 dB (in terms of BER = 10−3). For SEFDM-QPSK signals, the average bit error probability at Eb/N0 = 15 dB decreased by a factor of 7. The terminological features of the subject area are considered, and software tools are used to solve problems. Specialized software was used: MATLAB.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print Download
Internet Authorized users SPbPU Read Print Download
-> Internet Anonymous

Usage statistics

stat Access count: 5
Last 30 days: 1
Detailed usage statistics