基于小波分解和神经网络的非线性信号预测

发布时间：2024-03-31 09:49

　　在信号处理中,非线性信号的预测是其一个重要内容。建立非线性信号预测模型对于揭示事物的本质和规律,以及指导人类生活具有重要的研究意义和实用价值。风速预测对于风电场管理具有重要意义,在风电并网中起着重要的作用。太阳对下垫面表面加热而触发的对流热泡导致了近地面层的湍流流动特征,因此风速存在很大的波动和扰动,故很难用单一的方法来预测。本文研究了预测站点的未来风速与历史风速以及周围站点历史风速的关系,建立了一种混合式多步风速预测模型,并与已有的风速预测模型进行了比较。本研究的数据来自中国东部山东的两个风电场。主要工作包括:1.利用BP神经网络进行实验:(1)根据历史风速超前预测多步未来风速;(2)根据周围站点和实验站点的历史风速超前多步预测实验站点的风速;(3)根据周围站点的历史风速,预测实验站点的未来多步风速。2.改进单隐层前馈神经网络(SLFN),利用小波分析和神经网络建立组合预测模型,进行短期风速预测;利用布谷鸟搜索优化算法(CS)替代网络中的梯度下降法。实验结果表明,这些改进模型都能够提高风速预测精度,尤其CS算法可以快速有效找出神经网络中的各个参数,做到全局寻优,使预测结果稳定并且精度...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1三层BP神经网络模型

人工神经网络经网络[35]（ArtificialNeuralNetwork,ANN），通常简称为神经网络的启示下建立的数据处理模型。它的运行过程类似于人类拟大脑神经网络来处理和记忆信息，通过神经元之间的连接权拟合各种不确定系统的过程[36,37]。神经网络比主要是用固定推强....

图2.2BP神经网络模型业务应用过程

图2.2BP神经网络模型业务应用过程图2.2描述了经典BP神经网络模型在实际工程应用中的算法流程，包括以下三个主要模块：（1）BP神经网络构建模块包括用于系统建模和构建适合实际问题的的BP神经网络两个子模块。通过初步认识数据结构，选择适合的网络构架。（2）BP....

图2.3Morlet小波基函数

图2.3Morlet小波基函数波神经网络WaveletNeuralNetwork,小波神经网络)由法国著名信息gQingHua博士等人于1992年首次提出，它优化并解决多不足，保证解是唯一的。也因此在各个建模分析领域析方法。了小波变换优秀的局部显微特性、时频窗....

图2.4松散型小波神经网络

图2.4松散型小波神经网络致型小波神经网络是我们一般常称为小波神经网络的结构。它在实图2.5所示为紧致型小波神经网络拓扑结构：图2.5紧致型小波神经网络

本文编号：3943824