[發明專利]一種可變調制通信系統及可變調制通信系統的訓練方法

在審

• 申請號: 202310359173.1
• 申請日: 2023-04-06
• 公開（公告）號: CN116319229A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 孫文灝;何雨晨;朱文發;李曉鵬;伍忠東;嚴天峰
• 申請（專利權）人: 絲路梵天(甘肅)通信技術有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京研展知識產權代理有限公司 16009
• 代理人: 宋守金

本發明屬于通信技術領域，公開了一種可變調制通信系統的訓練方法及可變調制通信系統，當控制字相同時，信號接收機的神經網絡可以正確解調出信號發射機的神經網絡調制的碼元符號；當控制字不同時，信號接收機的神經網絡不能正確解調出信號發射機的神經網絡調制的碼元符號。當控制字不同時，信號發射機中的神經網絡會將其映射為不同的碼元波形，以增加信道中傳輸信號的隨機性和竊聽者對信號中碼元序列的識別難度。信號發射機和信號接收機的神經網絡是成對地在系統的工作信道上訓練和使用的，需要使用對應的信號接收機的神經網絡和對應的工作信道才能正確解調信號發射機的神經網絡調制出的碼元，從而進一步增強了通信系統的安全性。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種可變調制通信系統及可變調制通信系統的訓練方法。

背景技術

現有通信安全保障技術，通常只在某個特定的方面保障通信的安全。例如，信源加密類的方法僅會對碼元序列重新編碼，而不會修改通信系統的傳輸波形。再如，波束合成和跳擴頻等技術，會在空域和頻域上修改信號的分布，但不會改變傳輸信號中信息。因此，通常會采用多種不同的保障技術來確保通信系統的安全性。這會增加通信系統的復雜性，并進而影響通信系統的可靠性。此外，現有的通信系統的調制方法，都會為碼元分配具有規律性的映射波形。這意味著竊聽者可以通過統計學的方式，獲取傳輸信號中的碼元序列，增加信息泄露的風險。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種可變調制通信系統的訓練損失函數構建方法。

一種可變調制通信系統的訓練損失函數構建方法，所述可變調制通信系統包括信號發射機以及信號接收機；所述信號發射機以及所述信號接收機均設置有神經網絡；

所述智能通信系統的訓練損失函數構建方法包括：

信號發射機的神經網絡根據第一控制字將已知訓練碼元符號調制為第一信號；控制信號發射機發送所述第一信號并經第一信道至信號接收機；信號接收機的神經網絡根據所述第一控制字對所述第一信號進行重建得到第一解調碼元符號；信號發射機的神經網絡根據第二控制字將已知訓練碼元符號調制為第二信號；控制信號發射機發送所述第二信號并經所述第一信道至信號接收機；信號接收機的神經網絡根據所述第二控制字對所述第二信號進行重建得到第二解調碼元符號；

根據所述已知訓練碼元符號、所述第一解調碼元符號構建第一損失函數；根據所述已知訓練碼元符號、所述第二解調碼元符號構建第二損失函數；根據所述第一信號和所述第二信號構建第三損失函數；根據所述第一損失函數、所述第二損失函數和所述第三損失函數構建第四損失函數；

信號發射機的神經網絡根據第三控制字將已知訓練碼元符號調制為第三信號；控制信號發射機發送所述第三信號并經第二信道至信號接收機得到第四信號；信號接收機的神經網絡根據所述第三控制字對所述第四信號進行重建得到第三解調碼元符號；控制信號發射機發送所述第三信號并經第三信道至信號接收機得到第五信號；信號接收機的神經網絡根據所述第三控制字對所述第五信號進行重建得到第四解調碼元符號；

根據所述第三解調碼元符號以及所述第四解調碼元符號構建第五損失函數；根據所述第四信號以及所述第五信號構建第六損失函數；根據所述第五損失函數以及第六損失函數構建第七損失函數；

控制信號發射機根據第四控制字發送已知訓練碼元符號至信號接收機；信號接收機根據第五控制字重建得到第五解調碼元符號；

根據所述已知訓練碼元符號以及所述第五解調碼元符號構建第八損失函數；

根據所述第四損失函數、所述第七損失函數以及所述第八損失函數構建第九損失函數，以訓練發射機的神經網絡和接收機的神經網絡。

本發明另一目的在于提供一種可變調制通信系統的訓練方法，所述可變調制通信系統包括信號發射機以及信號接收機；所述信號發射機以及所述信號接收機均設置有神經網絡；

所述智能通信系統的訓練方法包括：