[發明專利]SCMA系統的DNN解碼方法及解碼通信設備有效

申請號：	201811547598.0	申請日：	2018-12-18
公開（公告）號：	CN109787715B	公開（公告）日：	2021-01-19
發明（設計）人：	林進摯;趙希敏;胡金星	申請（專利權）人：	中國科學院深圳先進技術研究院
主分類號：	H04L1/00	分類號：	H04L1/00;G06N3/04
代理公司：	深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316	代理人：	曹衛良
地址：	518055 廣東省深圳***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	scma 系統 dnn 解碼方法通信設備
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【權利要求書】：

1.一種SCMA系統的DNN解碼方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、搭建用于產生SCMA信號的SCMA系統，以及在將SCMA信號發送裝置的源碼字與SCMA信號接收裝置接收到的SCMA信號數據進行關聯后獲得訓練樣本數據集；

S2、建立基于深度神經網絡的SCMA解碼器模型；

S3、根據所述訓練樣本數據集訓練上述SCMA解碼器模型；

以及S4、將訓練后的SCMA解碼器模型加載至解碼平臺，并通過所述SCMA解碼器模型對SCMA信號進行解碼；

所述步驟S2包括：

S2.1、建立解碼器的輸入層，且所述輸入層包括至少一個用于接收SCMA信號數據的資源塊；

S2.2、建立解碼器的隱藏層，并通過下述公式(1)完成所述隱藏層的數據輸出，

其中，y_l-1是上一層的數據輸出，和b_l分別是本層的權重和偏置；

S2.3、建立解碼器的輸出層，且所述輸出層用于輸出包括至少一個用戶的碼字的解碼結果；每個用戶對應m＝log₂(M)個輸出層節點，分別對應解碼出來的m個比特向量，所述輸出層的節點總數是mJ，其中M是每個用戶的碼字個數，J是用戶數；

S2.4、按照下述公式(2)計算至少一個輸出層節點的輸出概率σ(x)：

σ(x)＝(1+e^-x)^-1 (2)；

以及按照下述公式(3)計算預測值與真實值之間的不一致程度：

其中，y＝(y₁，…，y_2k)^T是上述訓練樣本數據集中從物理環境中收集的SCMA信號數據；b＝(b₁，…，b_mJ)^T是與SCMA關聯的源碼字；W_d，b_d分別代表整個解碼器的權重和偏置集合；d(·；W_d，b_d)表示解碼器的最后輸出值，其值是解碼出來的比特向量此處的公式(2)計算出的輸出節點的輸出概率σ(x)，[0，1]為輸出概率σ(x)的取值范圍，π_i[·]表示取向量的第i個元素的值；k大于等于1且k小于等于K，K為資源塊個數。