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光通信技术2025年第03期:基于PSO-WELM的不平衡OAM识别模型研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:梁瑞悦;于海洋;陈纯毅;倪小龙;胡小娟;李延风;

单位:长春理工大学计算机科学技术学院;长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室;

摘要:针对标签分布不平衡的轨道角动量(OAM)识别问题,提出了基于粒子群优化(PSO)算法的加权极限学习机(WELM)识别模型。该模型利用PSO算法对WELM的输入权重和偏置进行联合优化,提高了WELM的稳定性和鲁棒性。对比分析了PSO-WELM模型与支持向量机(SVM)、深度学习(DL)、反向传播人工神经网络(BP-ANN)模型的性能。实验结果表明:PSO-WELM模型在较弱湍流强度下能够完全正确识别少数类、多数类OAM光束;在中等湍流强度下,PSO-WELM模型的各项评价指标值均优于对比方法,证明了该模型在识别不平衡状态OAM光束方面具有可行性和有效性。

关键词:不平衡数据;;轨道角动量;;机器学习;;粒子群优化算法;;极限学习机

基金资助:国家自然科学基金项目(62305030)资助;; 吉林省科技发展计划项目(20240602123RC)资助