Тривимірне позиціонування на імпульсних електромагнітних хвилях за допомогою штучних нейронних мереж

Abstract

Проаналізовано стабільність роботи надширокосмугової системи позиціонування з використанням класифікації форми імпульсу за наявності шумів у прийнятому сигналі. Модель двовимірної системи, як перший крок до тривимірної системи, містить дві антени типу «Метелик», що збуджуються короткими гаусовими імпульсами. Електромагнітна задача вирішується методом FDTD. Деформація часової форми прийнятих ультракоротких імпульсів електромагнітного поля під різними кутами та різна тривалість випромінюваних імпульсів кожної антени розпізнається штучною нейронною мережею або кореляційним методом. Завадостійкість цих підходів порівнюється для різних рівнів шуму шляхом числового моделювання набору реалізацій шуму.The stability of work of the ultrawideband positioning system with the application of the nonstationary signal recognition is analyzed at presence of additive noise in received signal. The model of the two-dimensional system as a first step to three-dimensional system contains two bow-tie antennas excited by short Gaussian pulses. The electromagnetic problem is solved by the FDTD method. The deformation of time form of received ultrashort pulses of electromagnetic field at different angles and different duration of radiated pulses of each antenna are recognized by artificial neural network or correlation method. The noise immunity of these approaches is compared for different levels of noise by numerical simulations of a set of noise realizations.