[發(fā)明專利]用于濾波器多載波調(diào)制光通信的GMM非均勻量化的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010129233.7
• 申請(qǐng)日: 2020-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111327558B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢美華;林嘉芊;楊國(guó)偉;周雪芳;池灝;胡淼;李齊良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26;H04B10/516;G06V10/762;G06K9/62
• 代理公司: 浙江千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.用于濾波器多載波調(diào)制光通信的GMM非均勻量化的系統(tǒng)，其特征在于，包括：預(yù)處理模塊、計(jì)算模塊、輸出模塊；

所述預(yù)處理模塊，用于對(duì)濾波器組多載波調(diào)制發(fā)射機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到樣本向量，并將所述樣本向量作為GMM量化模塊的輸入向量；所述樣本向量包括實(shí)部信號(hào)樣本向量和虛部信號(hào)樣本向量；

所述計(jì)算模塊，用于根據(jù)最大期望算法計(jì)算輸入的實(shí)部信號(hào)樣本向量的GMM參數(shù)，再根據(jù)實(shí)部信號(hào)樣本向量計(jì)算出的GMM參數(shù)對(duì)虛部信號(hào)樣本向量的GMM參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，分別得到響應(yīng)度最大的高斯混合模型；

所述輸出模塊，用于將樣本輸入響應(yīng)度最大的高斯混合模型中進(jìn)行聚類操作，得到并輸出量化結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于濾波器多載波調(diào)制光通信的GMM非均勻量化的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理模塊具體為將發(fā)送的數(shù)據(jù)x₁,x₂,...,x_n的實(shí)部信號(hào)和虛部信號(hào)進(jìn)行拆分，并將所述實(shí)部信號(hào)和虛部信號(hào)分別組成一維樣本向量序列，將所述一維樣本向量序列作為GMM量化模塊的輸入向量；所述將一維樣本向量序列作為GMM量化模塊的輸入向量具體為實(shí)部信號(hào)數(shù)據(jù)Re{x₁}，Re{x₂}，...，Re{x_n}和虛部信號(hào)數(shù)據(jù)Im{x₁},Im{x₂},...,Im{x_n}按照原數(shù)據(jù)順序分別獨(dú)立輸入。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于濾波器多載波調(diào)制光通信的GMM非均勻量化的系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算模塊包括初始化模塊、響應(yīng)度計(jì)算模塊、參數(shù)計(jì)算模塊；

所述初始化模塊，用于初始化實(shí)部信號(hào)樣本向量和虛部信號(hào)樣本向量的GMM參數(shù)；所述參數(shù)為(α₁,α₂,...,α_k；μ₁μ₂,...,μ_k,σ₁,σ₂,...,σ_k)；

所述響應(yīng)度計(jì)算模塊，用于根據(jù)實(shí)部信號(hào)樣本向量和虛部信號(hào)樣本向量的GMM參數(shù)計(jì)算實(shí)部信號(hào)和虛部信號(hào)的GMM樣本向量的響應(yīng)度；

所述參數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)得到的實(shí)部信號(hào)和虛部信號(hào)的GMM樣本向量的響應(yīng)度計(jì)算新一輪樣本向量的GMM參數(shù)，并與響應(yīng)度計(jì)算模塊收斂得到響應(yīng)度最大的高斯混合模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于濾波器多載波調(diào)制光通信的GMM非均勻量化的系統(tǒng)，其特征在于，所述GMM的公式為：

其中，表示高斯混合模型中各個(gè)混合成分的概率密度公式；μ_i和σ_i分別表示第i個(gè)高斯分布的均值和協(xié)方差，α_i表示混合系數(shù)，滿足

所述初始化模塊中的實(shí)部信號(hào)樣本向量的GMM的參數(shù)為：

所述虛部信號(hào)樣本向量的GMM參數(shù)是通過(guò)實(shí)部信號(hào)樣本向量的GMM參數(shù)作為虛部信號(hào)樣本向量的GMM參初始化參數(shù)；

所述響應(yīng)度計(jì)算模塊中的響應(yīng)度計(jì)算具體為計(jì)算實(shí)部信號(hào)樣本向量和虛部信號(hào)樣本向量由實(shí)部信號(hào)樣本向量和虛部信號(hào)樣本向量的GMM混合成分生成的后驗(yàn)概率，表示為：

所述參數(shù)計(jì)算模塊中新一輪的樣本向量的GMM模型參數(shù)表示為：

其中，γ_ji表示生成的后驗(yàn)概率。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于濾波器多載波調(diào)制光通信的GMM非均勻量化的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出模塊中根據(jù)響應(yīng)度對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，表示為：