[發明專利]一種全神經網絡的全數字相干接收系統

在審

• 申請號: 202211039888.0
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115589264A
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 黃夏濤;張靜;黃方方;許渤;邱昆
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04B10/61
• 分類號: H04B10/61;G06N3/08;G06N3/04
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 鄒裕蓉

1.一種全神經網絡的全數字相干接收系統，其特征在于，采用全神經網絡結構，包括IQ不平衡與正交化層、色散補償層、非線性補償層、時鐘恢復層、偏振解復用層、偏振估計補償層和載波相位恢復層；

IQ不平衡與正交化層為單層神經網絡，用于實現IQ不平衡補償，其中包括相位與幅度不平衡補償，另外還根據信道響應的特征選擇開關色散補償支路與非線性補償支路；

色散補償層由串并轉換模塊、卷積神經網絡、并串轉換模塊構成；IQ不平衡與正交化層的輸出從色散補償支路經串并轉換后輸入至色散補償層的卷積神經網絡，該卷積神經網絡用于實現時域色散補償，色散補償層的卷積神經網絡的輸出通過并串轉換輸出至時鐘恢復層；

非線性補償層由串并轉換模塊、卷積層、全連接層和并串轉換模塊構成；IQ不平衡與正交化層的輸出從非線性補償支路經串并轉換后輸入至卷積層和全連接層，卷積層和全連接層用于實現非線性補償，全連接層的輸出通過并串轉換輸出至時鐘恢復層；

時鐘恢復層為單層神經網絡，用于實現時鐘恢復后輸出至偏振解復用層；

偏振解復用層由串并轉換模塊、卷積神經網絡和并串轉換模塊構成；時鐘恢復層的輸出經串并轉換后輸入至偏振解復用層的卷積神經網絡，該卷積神經網絡用于實現偏振解復用，偏振解復用層的卷積神經網絡的輸出再通過并串轉換輸出至頻偏估計層；

頻偏估計層為單層神經網絡，用于實現頻偏估計后輸出至載波相位補償層；

載波相位補償層為單層神經網絡，用于實現相位噪聲補償后輸出載波的相干解調結果，最終完成接收序列的恢復。為了對整個相干解調過程進行優化，每一層網絡結構在訓練過程中，通過最小均方誤差的損失函數，進行約束。

2.如權利要求1所述系統，其特征在于，全神經網絡在訓練時通過最小均方誤差的損失函數進行約束。

3.如權利要求1所述系統，其特征在于，IQ不平衡與正交化層的單層神經網絡采用無參數優化，求均值和相關系數的自定義層；

色散補償層采用包含若干抽頭數的卷積層的卷積神經網絡；

非線性補償采用若干抽頭數的卷積層和全連接層結構，全連接層采用單抽頭的實現快速傅里葉變換和反變換的自定義函數層；

時鐘恢復層的單層神經網絡采用求相關系數并做插值處理的自定義層；

偏振解復用層的卷積神經網絡采用若干抽頭數的2×2蝶形卷積層；

頻偏估計補償層的單層神經網絡采用無參數優化，實現基于4次方頻偏估計的自定義函數層；

載波相位恢復層的單層神經網絡采用無參數優化，實現盲相位搜索算法的自定義函數層。