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基于符号化聚合近似的时间序列相似性复合度量方法 被引量:7
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作者 刘芬 郭躬德 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第1期192-198,共7页
基于关键点的符号化聚合近似(SAX)改进算法(KP_SAX)在SAX的基础上利用关键点对时间序列进行点距离度量,能更有效地计算时间序列的相似性,但对时间序列的模式信息体现不足,仍不能合理地度量时间序列的相似性。针对SAX与KP_SAX存在的缺陷... 基于关键点的符号化聚合近似(SAX)改进算法(KP_SAX)在SAX的基础上利用关键点对时间序列进行点距离度量,能更有效地计算时间序列的相似性,但对时间序列的模式信息体现不足,仍不能合理地度量时间序列的相似性。针对SAX与KP_SAX存在的缺陷,提出了一种基于SAX的时间序列相似性复合度量方法。综合了点距离和模式距离两种度量,先利用关键点将分段累积近似(PAA)法平均分段进一步细分成各个子分段;再用一个包含此两种距离信息的三元组表示每个子分段;最后利用定义的复合距离度量公式计算时间序列间的相似性,计算结果能更有效地反映时间序列间的差异。实验结果显示,改进方法的时间效率比KP_SAX算法仅降低了0.96%,而在时间序列区分度性能上优于KP_SAX算法和SAX算法。 展开更多
关键词 时间序列 符号聚合近似 相似性 模式距离 复合度量
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基于改进符号聚合近似的柔性直流牵引供电系统馈线5G保护方案 被引量:3
2
作者 和敬涵 王子莹 +3 位作者 李猛 倪平浩 张可欣 宋元伟 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期127-136,共10页
基于电压源型换流器(Voltage Source Converter,VSC)的柔性技术是提高城市轨道交通直流牵引供电系统灵活性的新手段.为克服现有二极管整流的直流牵引供电系统能量流向单一和新能源并网困难的缺点,采用直流电压下垂控制策略对750 V柔性... 基于电压源型换流器(Voltage Source Converter,VSC)的柔性技术是提高城市轨道交通直流牵引供电系统灵活性的新手段.为克服现有二极管整流的直流牵引供电系统能量流向单一和新能源并网困难的缺点,采用直流电压下垂控制策略对750 V柔性直流牵引供电系统建模,并研究该系统下的故障特性.针对远端故障电流和机车启动电流难以区分导致电流变化率和电流增量DDL保护不灵敏的问题,在5G通信实现馈线电流与供电区间机车启动电流数据交互的基础上,提出了一种通过改进符号聚合近似(Symbolic Aggregate Approximation,SAX)算法实现电流数据符号化转换,并结合使用符号距离的动态时间规整算法(Dynamic Time Wrapping,DTW)建立保护判据的新型多端电流差动保护方案.仿真结果表明:所提出的保护方案在噪声为30dB,时钟抖动为200μs的情况下,仍可100%准确区分远端故障与机车启动状态,具有较高可靠性. 展开更多
关键词 柔性直流牵引供电系统 5G通信 符号聚合近似 动态时间规整 差动保护
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融合趋势信息的时间序列符号聚合近似方法 被引量:4
3
作者 黄俊杰 徐兴华 +2 位作者 崔小鹏 康军 杨皓翔 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2023年第1期86-90,共5页
为解决符号聚合近似方法(SAX)表示时间序列时忽略序列局部趋势的问题,提出一种融合形态趋势信息的时间序列符号聚合近似方法。该方法以子序列段中的最大值和最小值以及它们两者之间的相对位置为依据,定义一种新的趋势指标来描述子序列... 为解决符号聚合近似方法(SAX)表示时间序列时忽略序列局部趋势的问题,提出一种融合形态趋势信息的时间序列符号聚合近似方法。该方法以子序列段中的最大值和最小值以及它们两者之间的相对位置为依据,定义一种新的趋势指标来描述子序列段的趋势,并使用融合趋势指标的符号矢量来近似表示时间序列。针对所提表示方法,给出一种新的距离度量方法,并在UCR数据集和电机转矩数据集上进行分类实验,实验结果表明,所提方法在绝大多数数据集上获得了较SAX方法更高的分类准确率,能够有效弥补SAX方法表示时间序列时忽略局部趋势的不足。 展开更多
关键词 时间序列 符号化表示 符号聚合近似 趋势信息
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融合波动率的时序数据符号聚合近似方法探究 被引量:1
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作者 鲁法明 王琳 +2 位作者 包云霞 李昂 曾庆田 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期3120-3130,共11页
为解决传统符号聚合近似方法分析时序数据时丢失序列波动形态信息的问题,提出一种融合波动信息的时间序列符号聚合近似方法。该方法在传统符号化方法的基础上定义波动率指标来同时量化时间序列的波动幅度和变化趋势信息,用融合波动率的... 为解决传统符号聚合近似方法分析时序数据时丢失序列波动形态信息的问题,提出一种融合波动信息的时间序列符号聚合近似方法。该方法在传统符号化方法的基础上定义波动率指标来同时量化时间序列的波动幅度和变化趋势信息,用融合波动率的符号矢量近似刻画子序列,在此基础上给出一种新的时间序列距离度量方法。以此度量方法为基础,提出时间序列的相似性计算和分类方法,并在公开数据集上进行了分类学习实验。实验结果表明,所提方法在绝大部分数据集上获得了较传统符号聚合近似方法更好的分类准确率,尤其在时间序列具有明显的局部波动或明显的上升、下降趋势时。 展开更多
关键词 时间序列分析 符号聚合近似 生产线数据分析 分类学习
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基于统计特征的时序数据符号化算法 被引量:30
5
作者 钟清流 蔡自兴 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期1857-1864,共8页
为克服SAX(符号聚合近似)算法对时序信息描述不完整的缺陷,提出基于统计特征的时序数据符号化算法,与SAX不同的是,该算法将时序符号看作矢量,而各时序子段的均值和方差则分别作为描述其平均值及发散程度的分量.由于该算法能够比SAX提供... 为克服SAX(符号聚合近似)算法对时序信息描述不完整的缺陷,提出基于统计特征的时序数据符号化算法,与SAX不同的是,该算法将时序符号看作矢量,而各时序子段的均值和方差则分别作为描述其平均值及发散程度的分量.由于该算法能够比SAX提供更多的描述信息,因而在时序数据挖掘应用中能够获得比SAX更精确的结果.大量的实验也证实了它的出色表现. 展开更多
关键词 时序数据挖掘 符号化表示 符号聚合近似
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改进的SAX符号化算法在QAR数据中的应用 被引量:1
6
作者 杨慧 孟凡星 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第5期1484-1487,共4页
鉴于快速存取记录器(QAR)数据是结构非常复杂和数据量大的时间序列数据,直接采用传统的符号聚合近似算法(SAX)对QAR数据进行描述、存储、检索等操作时,不能克服时间序列幅度值伸缩和时间轴漂移等方面的不足。提出了改进的符号聚合近似算... 鉴于快速存取记录器(QAR)数据是结构非常复杂和数据量大的时间序列数据,直接采用传统的符号聚合近似算法(SAX)对QAR数据进行描述、存储、检索等操作时,不能克服时间序列幅度值伸缩和时间轴漂移等方面的不足。提出了改进的符号聚合近似算法,将快速存取记录器数据划分为起飞、巡航和降落三个阶段,并利用此改进的算法对巡航阶段进行填补,对不同长度的故障模型序列进行有效的相似性搜索。通过实验以及其在飞机故障诊断项目中的应用,证明了其可行性和有效性,从而提高了飞机的排故效率。 展开更多
关键词 快速存取记录器 时间序列 符号聚合近似算法 相似性搜索 故障诊断
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基于符号化表示相似度度量的卫星多元工程参数异常检测
7
作者 宋华婷 刘玉荣 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期164-173,共10页
随着卫星系统复杂程度的日益增加,综合分析卫星多元参数之间的相关性异常对于卫星安全运行和空间任务的正确执行具有重要意义。利用某卫星工程参数数据,基于符号聚合近似算法(SAX),研究卫星多元工程参数的异常检测问题,解决了当前异常... 随着卫星系统复杂程度的日益增加,综合分析卫星多元参数之间的相关性异常对于卫星安全运行和空间任务的正确执行具有重要意义。利用某卫星工程参数数据,基于符号聚合近似算法(SAX),研究卫星多元工程参数的异常检测问题,解决了当前异常检测方法中多元参数融合时不考虑上下文信息造成信息丢失的问题,实现多元参数有效融合,形成一种优化的基于快速动态时间规整算法(Fast-DTW)的异常检测算法。研究结果表明,模型在某卫星电源子系统的异常检测过程中,recall,precision和F1 score分别为0.947,0.9和0.923,能够实际应用于卫星异常检测,提高卫星在轨运行的安全性。 展开更多
关键词 异常检测 卫星工程参数 符号聚合近似 快速动态时间规整(Fast-DTW)
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基于MIC和MA-LSTNet的超短期电力负荷预测模型 被引量:1
8
作者 龚钢军 蔡贺 +1 位作者 杨佳轩 何建军 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期1-12,共12页
在多元时序超短期电力负荷预测中,各变量之间往往存在长期和短期两种时间模式,而长短期时间序列网络(LSTNet)可以提取天气因素与负荷之间的短期变化和长期趋势,提高了预测的精度。本文建立了基于最大信息系数(MIC)和采用多头注意力机制... 在多元时序超短期电力负荷预测中,各变量之间往往存在长期和短期两种时间模式,而长短期时间序列网络(LSTNet)可以提取天气因素与负荷之间的短期变化和长期趋势,提高了预测的精度。本文建立了基于最大信息系数(MIC)和采用多头注意力机制的长短期时间序列网络(MA-LSTNet)的超短期负荷预测模型。首先,利用最大信息系数分析天气变量在各负荷滞后时段与预测序列的相关性,使用符号聚合近似(SAX)量化相关性曲线,对天气变量进行最优选择,减少模型输入冗余;其次,对长短期时间序列网络进行了改进,提出了采用多头注意力机制的长短期时间序列网络,通过在非线性部分加入自注意力层,实现了对于非季节性、非周期性的长短期时间模式的提取。截至目前与其它模型相比,本文提出的模型具有最佳的预测性能。 展开更多
关键词 长短期模式 最大信息系数 循环跳过层 注意力机制 符号聚合近似
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基于时间序列的配电网数据清理和融合方法研究 被引量:32
9
作者 朱有产 梁玮轩 王英姿 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期2839-2846,共8页
随着配电物联网的快速发展,海量异构数据不断地从生产、传输、消费端产生,这些数据具有更新速度快、质量差、价值密度低、时间序列性强的特点。如何从这些海量数据中提取高质量的有价值数据,减少数据冗余,需要有效的数据清洗融合方法。... 随着配电物联网的快速发展,海量异构数据不断地从生产、传输、消费端产生,这些数据具有更新速度快、质量差、价值密度低、时间序列性强的特点。如何从这些海量数据中提取高质量的有价值数据,减少数据冗余,需要有效的数据清洗融合方法。为此,提出了一种基于时间序列相似性度量的数据清理、融合方法,该方法利用近似符号聚集、欧式算法和调整相似度加权的相似序列完成数据清理,利用多元异构数据融合算法完成数据融合。选用1440点负荷数据进行实验,结果表明,该方法可以检测配电网异常数据、填充空缺数据、减少数据冗余、融合异构数据,处理后的数据精度高,计算复杂度低,整体提高了数据质量,为配电物联网应用提供可靠的基础数据。 展开更多
关键词 配电物联网 数据清洗 数据融合 近似符号聚合 卡尔曼算法
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基于排列熵的SAX特征表示方法复杂度及相关特性研究 被引量:2
10
作者 宋伟 宋玉 +2 位作者 张帆 范明 叶阳东 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2018年第7期1303-1309,共7页
符号化聚合近似SAX方法是典型且行之有效的符号化特征表示方法。目前对SAX方法实践应用较多,然而对其内在特性,如复杂度、信息损失、相关性及周期性等方面的分析研究却相对较为少见。运用排列熵来度量SAX方法的复杂度及相关特性的统计... 符号化聚合近似SAX方法是典型且行之有效的符号化特征表示方法。目前对SAX方法实践应用较多,然而对其内在特性,如复杂度、信息损失、相关性及周期性等方面的分析研究却相对较为少见。运用排列熵来度量SAX方法的复杂度及相关特性的统计学特征,通过在实验数据集以及真实生理数据上的实验表明,SAX方法可以明显降低特征表示的复杂度,冗余效应也得到了缓解;此外,SAX较好地保留了采用自相关函数ACF度量的内在相关性。本文工作可以对SAX方法及其进一步应用提供支撑,为新的符号化特征表示方法的设计与评估提供分析与统计工具。 展开更多
关键词 排列熵 符号聚合近似 内在特性 复杂度 相关性
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针对时间序列的城轨牵引能耗异常分析 被引量:3
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作者 李熙 张立成 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期30-36,共7页
城市轨道交通牵引能耗占系统整体能耗的40%~60%.车载能耗计量装置记录了大量时间序列形式的牵引能耗数据,其能耗模式和异常分析对城市轨道交通节能运营具有重要意义.本文提出一种针对时间序列数据的牵引能耗异常分析方法.首先基于符号... 城市轨道交通牵引能耗占系统整体能耗的40%~60%.车载能耗计量装置记录了大量时间序列形式的牵引能耗数据,其能耗模式和异常分析对城市轨道交通节能运营具有重要意义.本文提出一种针对时间序列数据的牵引能耗异常分析方法.首先基于符号化近似聚合方法降低原时间序列维度得到牵引能耗子模式,然后利用K-means聚类实现牵引能耗模式判别,最后基于获得的典型牵引能耗模式及时间序列相似性度量方法,分析牵引能耗时间序列是否存在异常.将该方法应用于北京地铁某线路列车运营过程中记录的数据,得到3种典型能耗模式并结合车底运用计划进行分析,所提方法可用于时间序列牵引能耗数据的异常判断,为及时发现并确定牵引能耗异常程度提供数据支撑. 展开更多
关键词 城市轨道交通 牵引能耗 异常分析 时间序列数据 符号近似聚合 相似性
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基于多尺度信息熵的雷达辐射源信号识别 被引量:22
12
作者 黄颖坤 金炜东 +1 位作者 葛鹏 李冰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1084-1091,共8页
随着雷达信号的日益复杂,从实数序列中提取特征变得越来越困难,但当它们表示成符号序列时,通常能更容易地挖掘出有效的特征参数。因此,该文提出一种基于多尺度信息熵(MSIE)的雷达信号识别方法。首先通过符号聚合近似(SAX)算法在不同字... 随着雷达信号的日益复杂,从实数序列中提取特征变得越来越困难,但当它们表示成符号序列时,通常能更容易地挖掘出有效的特征参数。因此,该文提出一种基于多尺度信息熵(MSIE)的雷达信号识别方法。首先通过符号聚合近似(SAX)算法在不同字符集尺度下将雷达信号转换为符号化序列;然后联合各符号序列的信息熵值,组成MSIE特征向量;最后,使用k邻近算法(k-NN)作为分类器实现雷达信号的分类识别。通过仿真6种典型的雷达信号进行验证,结果表明该方法在信噪比(SNR)为5 dB时,不同雷达信号的识别正确率大于90%,并且优于传统的基于复杂度特征(盒维数和稀疏性)的识别方法。 展开更多
关键词 雷达信号识别 符号聚合近似算法 多尺度信息熵 k邻近算法
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一种基于时间序列数据挖掘的用户负荷曲线分析方法 被引量:33
13
作者 唐俊熙 曹华珍 +2 位作者 高崇 吴亚雄 石颖 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第5期140-148,共9页
针对目前用户负荷曲线分析方法研究中传统方法在单一用户典型负荷曲线提取以及负荷曲线特征提取的不足,提出了一种基于时间序列数据挖掘的用户负荷曲线分析方法。该方法首先基于分段聚合近似方法对单一用户的负荷曲线降维,并基于符号聚... 针对目前用户负荷曲线分析方法研究中传统方法在单一用户典型负荷曲线提取以及负荷曲线特征提取的不足,提出了一种基于时间序列数据挖掘的用户负荷曲线分析方法。该方法首先基于分段聚合近似方法对单一用户的负荷曲线降维,并基于符号聚合近似方法对该用户一段时期内的负荷曲线重表达,用符号化序列表示该用户的负荷曲线,提取该用户的典型负荷曲线。然后结合不同用户典型负荷曲线的负荷特性、指标特征和时间序列特征,基于k-means算法对不同用户的典型负荷曲线聚类分析,分析不同类型用户的用电特征。以UCI一个测试数据集进行算例分析,结果表明所提方法能够挖掘出用户的典型用电行为特征,并提升用户负荷曲线分析效率与聚类质量。 展开更多
关键词 数据挖掘 符号聚合近似 典型负荷曲线 K-MEANS 聚类分析
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运动识别中基于主题的特征构建方法
14
作者 郭浩东 陈岭 +1 位作者 丁永锋 陈根才 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1149-1154,共6页
针对传统基于特征提取的运动识别方法很大程度上依赖研究者的领域知识和训练样本的规模问题,提出一种基于主题的特征构建方法,使用基于符号化聚合近似(SAX)的主题模型对运动模式进行建模.使用降维的方法对加速度原始信号进行预处理,结... 针对传统基于特征提取的运动识别方法很大程度上依赖研究者的领域知识和训练样本的规模问题,提出一种基于主题的特征构建方法,使用基于符号化聚合近似(SAX)的主题模型对运动模式进行建模.使用降维的方法对加速度原始信号进行预处理,结合时序数据符号化聚合近似化的方法,将SAX化后的时序数据集作为主题分析的文档集.通过主题模型进行模式挖掘,实现文档数据的降维效果,构造隐主题相关的向量,并通过建立空间向量模型(VSM)进行运动识别.实验结果表明:基于符号化聚合近似的主题分析方法可以很好地应用于运动识别,并且与传统基于特征提取的方法和基于模体发现的方法相比,活动识别率明显提升. 展开更多
关键词 运动识别 传感器 符号聚合近似 模体发现 隐含狄利克雷分配
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基于局部均值分解和改进小波熵的时序SAX模型 被引量:3
15
作者 白莹莹 王会青 郭芷榕 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2019年第8期1490-1496,共7页
符号聚合近似表示法是提取时间序列特征的重要方式。然而,传统的符号聚合近似表示法存在平均化分段数、同等对待划分区间,以及无法准确反映非平稳序列的突变信息等多项缺陷。鉴于此,通过引入局部均值分解和改进小波熵的分段算法,建立了... 符号聚合近似表示法是提取时间序列特征的重要方式。然而,传统的符号聚合近似表示法存在平均化分段数、同等对待划分区间,以及无法准确反映非平稳序列的突变信息等多项缺陷。鉴于此,通过引入局部均值分解和改进小波熵的分段算法,建立了一种新的时序SAX模型。该模型的基本原理是采用局部均值分解技术对原始序列进行去噪处理,利用滑动窗口阈值法获取分段数,并使用SAX表示法进行符号表示,利用KNN分类器实现分类性能测试。基于这一改进模型,进行了实证检验,实验结果表明,该模型能够有效提取序列的信息特征,具有较高的拟合度,达到了降维的目的,更重要的是,提高了KNN分类算法在SAX表示法中分类的准确率。 展开更多
关键词 局部均值分解 滑动窗口 小波熵 符号聚合近似
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采用SAX-LZC参数的轴承实时特征提取方法 被引量:1
16
作者 韦祥 李本威 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期278-286,418,共10页
针对轴承振动实时状态监控的需要,从符号动力学角度提出了符号聚合近似与Lempel-ziv复杂度(SAXLZC)融合的振动监控参数。首先,以Logistic映射和Duffing方程为对象,从理论角度验证了SAX-LZC对动力学结构表征的准确性,并验证了该指标的抗... 针对轴承振动实时状态监控的需要,从符号动力学角度提出了符号聚合近似与Lempel-ziv复杂度(SAXLZC)融合的振动监控参数。首先,以Logistic映射和Duffing方程为对象,从理论角度验证了SAX-LZC对动力学结构表征的准确性,并验证了该指标的抗噪能力和计算效率;其次,将SAX-LZC指标与信息熵、样本熵、多分段Lempel-ziv复杂度等动力学参数性能进行了综合对比;最后,从实验角度对轴承早期微弱异常进行了监测,并对轴承典型故障进行了特征提取。理论研究结果表明,SAX-LZC具有动力学结构表征准确、抗噪能力好、计算高效简洁等优点,克服了常规动力学参数工程应用能力弱的问题。实验研究结果表明,SAX-LZC对早期微弱异常有准确的监测,对不同种类故障具有较好的区分度,弥补了时域和频域对轴承微弱故障表征能力不足的缺陷,是一种轴承振动实时状态监控与故障特征提取的有效参数。 展开更多
关键词 轴承 振动状态监控 故障特征提取 符号聚合近似 Lempel-ziv复杂度
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基于SAX及空间信息熵的谐振接地系统单相接地故障选线方法 被引量:2
17
作者 田业 刘轩 +3 位作者 姚雪松 冯培磊 赵玉 李琰 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2023年第7期103-114,共12页
针对含多电缆谐振接地系统健全线路零序电流相似性减弱以及单相高阻接地因故障信息微弱且易被干扰而使选线正确率下降的问题,提出一种基于符号化聚合近似(symbolic aggregate approximation,SAX)及空间信息熵的选线方法。首先通过FIR滤... 针对含多电缆谐振接地系统健全线路零序电流相似性减弱以及单相高阻接地因故障信息微弱且易被干扰而使选线正确率下降的问题,提出一种基于符号化聚合近似(symbolic aggregate approximation,SAX)及空间信息熵的选线方法。首先通过FIR滤波器提取暂态低频零序电流并标准化,然后将所得电流序列及其差值序列在多尺度域上符号化,通过最长公共子序列校验后生成三维故障空间并定义空间信息熵,最后比较线路间熵值差异度完成选线。仿真结果表明,所述选线方法灵敏度高,硬件要求低,能够克服采样不同步、三相不平衡等困难。 展开更多
关键词 谐振接地系统 单相接地故障选线 符号聚合近似 空间信息熵 最长公共子序列
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基于奇异谱修正香农熵的雷达信号识别方法
18
作者 刘傲 周正 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2021年第4期31-37,共7页
针对当前雷达辐射源识别在低信噪比下识别率准确率不高,信号处理过程中难以很好保留有用信息的问题,提出了一种基于奇异谱修正香农熵(Singular Spectrum Modified Shannon Entropy,SSSE)的雷达调制信号识别方法。通过符号化聚合近似和... 针对当前雷达辐射源识别在低信噪比下识别率准确率不高,信号处理过程中难以很好保留有用信息的问题,提出了一种基于奇异谱修正香农熵(Singular Spectrum Modified Shannon Entropy,SSSE)的雷达调制信号识别方法。通过符号化聚合近似和奇异谱分析对雷达信号进行处理,求出信号的分类特征SSSE,通过分类器将处理后的信号进行分类。仿真结果显示,该方法在低信噪比范围下,仍有较高总体识别率,并且优于符号化聚合近似和奇异谱分析法。 展开更多
关键词 雷达调制信号识别 符号聚合近似 奇异谱分析 奇异谱修正香农熵
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