[發(fā)明專利]一種基于導頻設計的聯(lián)合信道估計方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210344698.3
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114745233B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 康曉非;王甜;李雨玫;梁顯;柳子惠
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04B7/0413
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 李明全

1.一種基于導頻設計的聯(lián)合信道估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取含噪信道狀態(tài)信息；所述含噪信道狀態(tài)信息根據(jù)接收信號和發(fā)送導頻信號計算得到，所述發(fā)送導頻信號基于Concrete AE網(wǎng)絡的編碼器設計；

以所述含噪信道狀態(tài)信息為輸入信息，采用所述編碼器對所述含噪信道狀態(tài)信息進行優(yōu)選，得到第一估計信道狀態(tài)信息；所述第一估計信道狀態(tài)信息為所述含噪信道狀態(tài)信息的子集；以所述第一估計信道狀態(tài)信息為輸入、利用條件生成對抗網(wǎng)絡的生成器生成估計信道系數(shù)；并利用條件生成對抗網(wǎng)絡的判別器對所述估計信道系數(shù)進行識別；通過條件生成對抗網(wǎng)絡的損失函數(shù)訓練所述生成器；

以所述第一估計信道狀態(tài)信息為輸入信息，采用訓練完成的的生成器生成信道狀態(tài)信息；其中，所述信道狀態(tài)信息的維度與所述含噪信道狀態(tài)信息的維度相同，所述生成器基于所述Concrete AE網(wǎng)絡的解碼器設計；

所述條件生成對抗網(wǎng)絡的損失函數(shù)為：

其中，表示條件生成對抗網(wǎng)絡的第一損失函數(shù)，表示由參數(shù)化的生成器，D_θ表示由θ參數(shù)化的判別器，h_p,noisy表示第一估計信道狀態(tài)信息，h_ideal表示實際信道狀態(tài)信息，表示第二損失函數(shù)，

2.如權利要求1所述的一種基于導頻設計的聯(lián)合信道估計方法，其特征在于，所述Concrete AE網(wǎng)絡由編碼器和解碼器組成；

所述編碼器包括依次連接的第一輸入層和Concrete選擇器層；

所述解碼器為第二深度神經(jīng)網(wǎng)絡，包括第二輸入層、第二隱藏層和第二輸出層；其中，所述第二隱藏層數(shù)量為五個。

3.如權利要求2所述的一種基于導頻設計的聯(lián)合信道估計方法，其特征在于，所述Concrete AE網(wǎng)絡的損失函數(shù)為：

其中，表示損失函數(shù)值，N表示訓練樣本數(shù)，f_ω(·)表示解碼器函數(shù)，||·||₂表示2范數(shù)，表示第n個訓練樣本對應的第一估計信道狀態(tài)信息，表示第n個訓練樣本對應的含噪信道狀態(tài)信息。

4.如權利要求2或3所述的一種基于導頻設計的聯(lián)合信道估計方法，其特征在于，所述條件對抗網(wǎng)絡由生成器和判別器組成；

所述生成器為所述第二深度神經(jīng)網(wǎng)絡，包括所述第二輸入層、第二隱藏層和第二輸出層；其中，所述第二隱藏層數(shù)量為五個；

所述判別器為第三深度神經(jīng)網(wǎng)絡，包括第三輸入層、第三隱藏層和第三輸出層；其中，所述第三隱藏層數(shù)量為五個。

5.如權利要求2或3所述的一種基于導頻設計的聯(lián)合信道估計方法，其特征在于，所述第一輸入層的維度為1008；

所述Concrete選擇器層每個節(jié)點的權重系數(shù)采樣自Concrete分布的隨機變量，通過進行計算；

其中，α_j和α_d均是Concrete參數(shù)，g_j和g_d是采樣自Gumbel分布的參數(shù)，T∈(0,∞)為Concrete分布的放縮參數(shù)，在所述Concrete AE網(wǎng)絡迭代訓練過程中，T的初始值設置為10，最小值設置為0.1。

6.如權利要求4所述的一種基于導頻設計的聯(lián)合信道估計方法，其特征在于，五個所述第二隱藏層的節(jié)點個數(shù)依次分別為150、150、320、320和780，每個節(jié)點的激活函數(shù)均采用的LeakRelu函數(shù)。

7.如權利要求6所述的一種基于導頻設計的聯(lián)合信道估計方法，其特征在于，五個所述第三隱藏層的節(jié)點個數(shù)依次為64、32、16、16和8，每個節(jié)點的激活函數(shù)均采用的LeakRelu函數(shù)；

所述第三輸出層的維度為1，采用的激活函數(shù)為sigmoid函數(shù)。