基于模糊神经网络的CDMA网络优化测试和分析系统

摘要

在CDMA故障诊断和网络优化中，故障现象和故障原因之间的关系是复杂的、非线性的，它们之间难以建立精确的数学模型，给CDMA网络优化人员分析问题、处理问题和解决问题带来很大的难度。 针对上述问题，本文采用模糊神经网络技术，在对CDMA网络故障诊断分析的基础上，建立了CDMA网络测试和分析系统的模糊神经网络专家故障诊断系统模型，较好地解决了常规诊断算法难以对CDMA网络故障类型建模的难题。用MATLAB语言对此模型进行了训练，确定了网络的连接权值和模糊隶属度函数，并对模型做了仿真，实验验证了所建故障诊断模型的正确性。在所建基于模糊神经网络的CDMA网络故障测试和分析模型的基础上，设计出对CDMA网络进行数据测试和故障分析的硬件结构和软件系统。 结合实际工作中的应用需求，本论文的主要研究内容如下：第一章对论文课题的提出、国内外的发展动态进行了简要概述，并简要介绍了对本课题研究的目的和意义。 第二章对CDMA移动通信网络系统的主要特点和技术参数进行了总结，并对CDMA网络优化的主要流程和内容进行了介绍。以上内容为下一步进行CDMA网络故障诊断分析和方法研究提供必要的理论基础。 第三章主要对CDMA网络测试与分析系统的故障诊断方法进行了比较和论证，最终确定了本系统的故障诊断方法为将模糊神经网络和CDMA网络优化专家经验相结合的模糊神经网络故障诊断方法。 第四章根据资深网络优化工程师的经验总结出CDMA网络的故障类型和故障原因，归纳出能准确反映CDMA网络工作状态的数据和信号，使之作为诊断系统的输入量。利用模糊技术建立CDMA网络的故障诊断专家数据库。建立了具体的CDMA网络故障诊断系统的模糊神经网络故障诊断专家系统的模型。根据所归纳整理的故障类型和故障诊断所需的输入量，确定整个模糊神经网络专家系统模型的输入层神经元个数、输出层神经元个数、网络的层数以及隐层的神经元个数。采用MATLAB软件作为模型的仿真软件，通过该软件训练网络，从而确定输入数据模糊化的隶属度函数和网络的连接权系数(或模糊关系矩阵)。通过一定的仿真、性能测试试验，以及比较和研究，验证所设计系统的实用性，模糊神经网络故障诊断专家系统理论的正确性，从而完成本课题的理论研究。 第五章是系统的软件和硬件设计。在前四章工作的基础上，设计可进行CDMA网络测试和分析的硬件结构和软件系统。 在本文最后一章对全文进行了总结，并且对今后进一步的研究方向进行了分析和展望。 本论文的研究工作取得了以下的创新成果：1.首次提出基于模糊神经网络的CDMA网络故障诊断方法；2.首次对CDMA网络故障和故障原因进行系统的总结；3.从工程实现的角度出发，提出了CDMA智能测试和分析系统的设计方案。

目录

文摘

英文文摘

1引言

1.1论文课题的提出

1.2国内外研究现状、发展动态

1.2.1神经网络的发展现状

1.2.2 CDMA测试和分析系统的现状

1.2.3故障诊断模式分析

1.2.4故障诊断技术的发展与研究现状

1.3课题研究的目的和意义

1.3.1课题研究的目的

1.3.2课题的理论意义和实际应用价值

1.4本论文的主要工作

2 CDMA移动通信系统简介

2.1 CDMA通信系统的发展

2.2 CDMA系统的主要技术特点

2.2.1大容量

2.2.2软容量

2.2.3软切换

2.2.4采用多种分集技术

2.3 CDMA系统的呼叫处理

2.4 CDMA的切换

2.4.1切换过程

2.4.2切换的类型

2.4.3控制导频强度切换测量消息的参数

2.4.4切换导频集的维护

2.4.5切换参数的设置

2.4.6软切换过程中的呼叫处理

2.4.7移动台的搜索窗口

2.5 CDMA网络的网络优化

2.5.1 CDMA网络的性能指标

2.5.2 CDMA网络优化的分析流程

2.5.3 CDMA网络优化的主要内容

2.5.4网络优化系统参数

2.5.5网络优化的长期性

2.6本章小节

3故障诊断方法的比较与论证

3.1模糊逻辑故障诊断方法的研究

3.1.1模糊规则库

3.1.2模糊推理机

3.1.3模糊化和反模糊化

3.1.4采用模糊逻辑进行故障诊断的优缺点

3.2神经网络故障诊断方法的研究

3.2.1神经元模型

3.2.2神经网络模型

3.2.3采用神经网络进行故障诊断的优缺点

3.3模糊神经网络故障诊断的研究及方法的确定

3.3.1模糊神经网络模型

3.3.2模糊神经网络的剪裁

3.3.3 CDMA网络测试与分析系统故障诊断方法的确定

3.4本章小结

4模糊神经网络CDMA故障诊断模型的建立

4.1 CDMA网络的故障分类

4.1.1 CDMA网络特性的研究

4.1.2 CDMA网络的故障分类

4.2模糊神经网络故障诊断模型的建立

4.2.1模糊神经网络故障诊断系统的诊断原则

4.2.2信号选择及信号预处理

4.2.3知识的获取与学习样本组织

4.2.4模糊神经网络模型的构造

4.2.5模型的建立及仿真

4.3本章小结

5测试和分析系统的设计和实现

5.1硬件系统设计方案

5.1.1硬件结构概述

5.1.2硬件系统的具体结构

5.1.3各部分的硬件性能

5.1.4几种硬件结构的配置比较

5.2软件系统设计方案

5.2.1软件系统结构设计

5.2.2 GPS数据采集子系统

5.2.3网络参数采集子系统

5.2.4网络环境GIS子系统

5.2.5专家知识库子系统

5.2.6人机交互子系统

5.2.7测试和分析处理系统

5.3系统的应用

5.4本章小结

6结束语

6.1论文总结

6.2今后研究的展望

附录

致谢

参考文献

攻读工程硕士学位期间发表的论文和参加的项目