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yellowyellowyao/ELM_recognition

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ELM_recognition

背景说明:

ELM(边缘局域模,Edge local mode)是等离子体运行中的一种模式,常伴随H-模(高约束模)一起出现。 ELM出现时,Hα信号幅值整体下降,能量约束水平上升,伴随着大量的准周期性的、快速的尖峰状扰动,即 ELM,如下图所示:

训练数据

24.19万数据切片(由5200炮数据切片获得)

数据处理流程

本项目对数据处理流程如下图所示: 首先对完整的一个通道数据进行切片处理,以获得大量数据及保证识别精度,之后神经网络会识别一个切片中是否含有ELM信号。识别完成后再平移滑动窗口识别下一个数据切片。这样最终会得到一个只含0、1的一维数据。考虑到L-H模的转换是连续的过程,不会出现单独几个切片长度的ELM,因而进行平滑处理得到ELM开始与结束时刻。

网络结构

本文基于AlexNet,对网络参数进行了部分修改,得到以下网络结构:

识别效果展示

识别效果示意图1:

算法可以对ELM进行良好的识别,且得到精确的开始结束时间节点:

识别效果示意图2:

除了对标准的ELM有良好的识别效果,对复杂情形下的ELM也有较好的识别:

混淆矩阵:

对25000余炮进行了识别,得到以下结果:

在所有正确识别的炮中,时间节点的误差不超过20ms,该误差可以满足实时控制精度要求!

计算时间分布

开发了对应了C/C++接口,在CentOS(128G 内存)上进行了速度测试,得到以下结果:

该计算速度可以满足实时控制的速度要求!

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