基于调制卷积神经网络的空地数据链信道估计

来源 :北京航空航天大学学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:senkooqian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
针对复杂环境下空地数据链正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)系统信道估计精度不足问题,本文提出了一种基于调制卷积神经网络(Modulated Convolutional Neural Network,MCNN)和双向长短时记忆网络(Bidirectional Long Short-Term Memory,BiLSTM)结合的信道估计算法。首先利用最小二乘算法(Least Square,LS)提取初始信道状态信息(Channel State Information,CSI),然后利用MCNN提取初始CSI的深度特征并对网络模型进行压缩,最后利用BiLSTM网络对最终CSI进行预测,实现信道估计。在实验验证方面,利用构建的空地(Air-Ground,AG)信道模型生成信道系数数据集,实现神经网络模型的训练与测试。仿真结果表明,与传统方法和现有深度学习方法相比,所提出的信道估计方法的具有更小的估计误差,高信噪比条件下的系统误码率(Bit Error Ratio,BER)性能提升接近一个数量级;由于引入了调制滤波器技术,随着神经网络层数增加,网络模型参数量大幅减少。
其他文献
随着网络的迅速发展,手机等电子设备的逐渐大众化,人们时刻不停的在和外部环境交换数据,由此产生的数据资源呈现爆发式增长。海量的数据资源中虽然蕴藏着诸多信息,但从中获得具有指导意义信息的难度也随之增加了许多。因此如何有效利用这些数据,从中准确、快速地分析提取出符合人们要求的信息成为符合时代要求的研究课题。聚类方法是数据挖掘领域中较为主要的基础之一,已经获得了广泛的研究。但在真实情况中,一般都能在海量数
光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)作为一种优质传感元件,具有其耐高温、抗腐蚀性高、抗电磁干扰等特点广泛应用于工业工程中的各个领域。光纤光栅解调技术一直是光纤光栅传感技术体系中的研究重点,特别是动态解调技术更是实际问题所需要的,本文从这一实际需要出发,对光纤光栅动态解调技术进行了相关研究。通过综述光纤光栅传感器及其解调技术的研究现状、光纤光栅的温度和应变传感机理,对常用的解调
脐带缆的分析与设计过程需考虑自重,内流体重力,附件重力与浮力等与设计耦合的固定载荷以及波浪,海流,海风,浮体运动等随机动态环境载荷作用。上述载荷模式的复杂性,环境载荷与结构响应间关系的高度非线性均使脐带缆线型设计周期较为漫长,难以应对对设计效率要求较高的设计任务需求。因此,本文基于深度学习模型,提出了一套脐带缆线型的快速设计方法以提高脐带缆线型设计效率,具体内容如下:首先,本文基于实际工程中常用的
伴随着经济发展和工业规模的不断扩大,种类繁多的气体在工业生产中扮演着愈发重要的角色。这些气体中存在着大量的易燃易爆以及有毒有害气体。危险气体的富集可能会造成火灾、爆炸等巨大的危害事故,然而微量气体的泄漏,尤其是无色无味气体的泄漏往往不易被察觉。选择高灵敏度的气体检测方案在发生泄漏的早期发现问题并判断故障类型,对避免上述危害事故发生具有重要意义。本文重点研究了高灵敏度小型化光纤光声传感器的设计并对气
随着21世纪以来计算机的快速发展,机器学习在岩土工程中的应用尤其是在岩土参数确定方面的应用越来越广泛。目前岩土力学参数的确定方法主要有实验法、反分析法以及经验法三种,但其都存在一定的局限性。由此,本文提出了采用机器学习的方法将土体的基本物理参数与土体本构模型参数建立联系,与实验法相结合正向分析得出土体的本构模型参数。利用训练好的模型,研究人员只需进行简单的室内试验即可得到土体的邓肯-张模型参数以及
倾斜光纤布拉格光栅(Titled Fiber Bragg grating—TFBG)和表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance—SPR)技术相结合是近年发展的新型光纤表面折射率感知技术,具有高灵敏度、实时监测、响应速度快等优点,在生物医学、药品安全、环境监测等领域有着重要应用。作为高折射率灵敏度的TFBG-SPR传感技术,光谱信息的高效分析及准确解调是提升传感系统性能的
传感技术是指从自然信源的信号中提取所需的信息,进行识别、分析、处理的一种信息科学技术。传感系统通常由信号源,敏感元件,信号接收器和信号处理单元组成。其中,敏感元件采用光纤布拉格光栅(FBG),传感信号为光信号的传感系统被称为FBG传感系统。FBG由于具有体积小精度高、耐高温耐腐蚀、无源性抗电磁干扰、传输距离远、便于复用和分布式应用等优点,在传感领域有着广泛的应用。可调谐激光光源光纤光栅解调技术是F
随着我国城市化发展进程的推进,在沿海地区的建设规模日益扩大,海相软土处理成为工程建设过程中必须面对的问题。海相软土具有含水高、压缩性大、强度低等特点,工程性质差,无法直接应用于工程建设。加之我国基础建设工程规模巨大,相应的海相软土数量亦非常庞大,如不加以处理,将会出现占用大量土地、产生淤泥地基甚至影响海洋生态环境等严重问题。因此如何合理利用好海相软土,具有重要的工程价值和现实意义,符合我国可持续发
为保证核动力装置安全稳定地运行,避免重大事故的发生,需要预先对其进行仿真分析。RELAP5是轻水堆冷却系统事故工况的瞬态行为最佳估算程序,涵盖了整个轻水堆系统的瞬态分析,被广泛应用于核动力装置仿真模拟。但RELAP5程序无法对复杂控制系统进行仿真分析,且人机交互界面和仿真数据存储方面不够完善。因此,本文设计了基于RELAP5和MATLAB程序的联合仿真系统,其数据交互采用SOCKET方式,利用My
在供暖需求呈现多样化的趋势下,室温控制是实现供热节能的方式之一。目前我国没有大范围实现按需供热,围护结构保温与热计量装置的应用虽然促进了供暖能耗的降低,但与发达国家的供暖能耗相比仍然偏高。室内温度的控制具有滞后性,传统的控制方法不能满足高精度、高舒适性的要求,采用模型预测控制对供暖室温进行调控,不仅可以根据当前状态预测未来温度,提高室内的热舒适性,而且可以降低供暖能耗。首先,本文通过实验对IDA-