神经网络在微波器件建模技术中的应用

来源 :杭州电子工业学院 杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luffyzero88
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目前,国外在建立微波元器件神经网络模型时大都采用最速下降法,并且是step-by-step方式,存在着收敛速度慢、需要人工干预的问题.针对这些问题,我们对常用的前馈神经网络训练算法在性能上作了比较,将Levenberg-Marquardt算法作为微波元器件ANN模型的基本训练算法,相对于最速下降法,Levenberg-Marquardt算法能较快收敛并达到较高的精度,提高了效率;在此基础上,我们提出并实现了一种神经网络自动化建模算法,可动态调整隐含层神经元个数,它将神经网络建模的各项子任务(训练和验证数据集的生成、神经网络结构的调整、训练和模型泛化能力的测试)有机连接起来,解决了样本数据的个数及其选取、隐含层神经元个数难以确定及样本数据集中可能存在较大误差的问题.这种算法减少了人工干预,对于不具备神经网络知识的微波电路设计者,同样也可以训练出可靠的、高精度的、具有良好泛化能力的神经网络模型.同时,我们将神经网络建模技术应用于无源元件CPW和有源器件HEMT的建模,利用所编制的前馈神经网络训练算法及自动化建模软件,我们提取了CPW电容参数和HEMT大信号参数.算例表明,所建立的人工神经网络模型,能够达到所要求的精度,而且具有良好的泛化能力.该ANN模型,可嵌入相关微波CAD工具,对于提高设计精度和效率十分有用.所编制的软件具有较好的应用前景.
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