[發(fā)明專利]低復(fù)雜度機器學(xué)習(xí)輔助魯棒預(yù)編碼方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010315003.X
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111541472B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王聞今;徐益;田鑫;是鈞超;王一彪;尤力;高西奇
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B7/0456
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孟紅梅

1.低復(fù)雜度機器學(xué)習(xí)輔助魯棒預(yù)編碼方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)基站在每個探測周期內(nèi)，通過上行探測信號獲取小區(qū)內(nèi)各用戶的瞬時信道矩陣，基于若干連續(xù)探測周期的瞬時信道矩陣預(yù)測當(dāng)前各用戶的瞬時信道矩陣，并計算能量耦合矩陣和瞬時相關(guān)系數(shù)；

(2)從預(yù)測得到的瞬時信道矩陣中選擇用戶集合對應(yīng)的瞬時信道矩陣，通過第一預(yù)編碼方法得到第一預(yù)編矩陣，并利用瞬時相關(guān)系數(shù)對第一預(yù)編碼矩陣進行歸一化；所述第一預(yù)編碼方法為僅利用瞬時信道信息的預(yù)編碼方法；

(3)根據(jù)能量耦合矩陣，通過第二預(yù)編碼方法得到第二預(yù)編碼矩陣，并利用瞬時相關(guān)系數(shù)對第二預(yù)編碼矩陣進行歸一化；所述第二預(yù)編碼方法為僅利用統(tǒng)計信道信息的預(yù)編碼方法；

(4)將當(dāng)前各用戶的歸一化瞬時信道矩陣和歸一化能量耦合矩陣輸入訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，獲得各用戶最優(yōu)的加權(quán)系數(shù)，將步驟(2)和步驟(3)中生成的歸一化后的第一預(yù)編碼矩陣和第二預(yù)編碼矩陣通過加權(quán)系數(shù)進行加權(quán)運算，生成聯(lián)合預(yù)編碼矩陣，進行功率分配后，返回步驟(1)進行下一探測周期的預(yù)編碼；所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入為歸一化瞬時信道矩陣和歸一化能量耦合矩陣，輸出為最優(yōu)加權(quán)系數(shù)，訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中的最優(yōu)加權(quán)系數(shù)根據(jù)第一預(yù)編碼方法、第二預(yù)編碼方法、第三預(yù)編碼方法得到的預(yù)編碼矩陣確定，其中第一預(yù)編碼方法和第二預(yù)編碼方法得到的歸一化預(yù)編碼矩陣的加權(quán)和在最小二乘準則的指導(dǎo)下與第三預(yù)編碼方法得到的預(yù)編碼矩陣接近，所述第三預(yù)編碼方法為各用戶的遍歷和速率最大的魯棒預(yù)編碼方法；在計算各用戶訓(xùn)練集的最優(yōu)加權(quán)系數(shù)時，首先用第一預(yù)編碼方法，歸一化后得到用戶k的預(yù)編碼矩陣再用第二預(yù)編碼方法，歸一化后得到各用戶的預(yù)編碼矩陣同時計算出各用戶的遍歷和速率最大的魯棒預(yù)編碼方法的最優(yōu)預(yù)編碼矩陣p_Robust,k，根據(jù)加權(quán)方程基于最小二乘準則，計算得到最優(yōu)的加權(quán)系數(shù)和

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低復(fù)雜度機器學(xué)習(xí)輔助魯棒預(yù)編碼方法，其特征在于：所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練集根據(jù)如下方法生成：首先根據(jù)探測到的小區(qū)信道環(huán)境在小區(qū)中生成若干位置和移動速度隨機的用戶，以設(shè)定的探測周期獲取瞬時信道矩陣，基于若干連續(xù)探測周期的瞬時信道矩陣預(yù)測當(dāng)前的瞬時信道矩陣并計算能量耦合矩陣，分別將各用戶預(yù)測后的瞬時信道矩陣和能量耦合矩陣歸一化，作為訓(xùn)練集的輸入；再根據(jù)選擇的三種預(yù)編碼方法計算出各用戶的最優(yōu)加權(quán)系數(shù)，作為訓(xùn)練集的輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低復(fù)雜度機器學(xué)習(xí)輔助魯棒預(yù)編碼方法，其特征在于：所述步驟(1)中，預(yù)測后的瞬時信道矩陣利用若干連續(xù)探測周期的瞬時信道矩陣通過線性外插或基于AR模型預(yù)測算法得到，預(yù)測過程在波束時延域上進行，預(yù)測后再變換為天線載波域。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低復(fù)雜度機器學(xué)習(xí)輔助魯棒預(yù)編碼方法，其特征在于：所述步驟(1)中，能量耦合矩陣利用若干探測周期的瞬時信道矩陣，通過壓縮感知算法計算獲得；用于歸一化的瞬時相關(guān)系數(shù)通過代入Jakes模型或查表法獲得。