1 ComNet 简介
ComNet设计的核心思想就是用深度神经网络来代替OFDM接收机,和FC-DNN类似。但是最大的不同之处,对接收机进行细化,将接收机分为了为信道估计子网和信号检测子网。每个子网由一个DNN构造,使用现有的简单、传统的解决方案作为初始化。FC-DNN缺点是,接收机是被网络整体替代的,并没有利用无线通信的知识,过来使基于fc - dnn的接收器变得不可解释和不可预测。而ComNet 相比于FC-DNN训练参数较少,收敛速度更快。
2. ComNet 结构
ComNet 接收机结构:

其中YD 是接收到的数据符号,yp是接收到的导频符号,xp是原有的导频符号。其中CE是信道估计子网,SD是信号检测子网。两个子网都是用传统的方式参数作为初始化。
CE子网结构:
在LS_init模块中,其输出为

这里有一个问题是这个公式是怎莫来的?
个人认为: 由于接收到的信号经过DFFT到达了频域,卷积变为乘法,所以可以通过这中方式进行信道的初步估计。
LS_RefineNet:

可以看出,信道估计模型的内部结构是是一个128输入的单层线性网络,输入由h(ls)的实部和虚部组成。是以一个线性神经网络,没有激活函数。
。
SD 子网结构:
ZF_init 模块:
执行的操作是,根据预测出的信道估计,来对传输的信号进行预测,

ZF_RefineNet:
执行的操作是:针对预测的QAM符号,得出发送的比特信息。ZF_RefineNet使用ˆxZF,ˆh, 和yD来获得更准确的传输数据估计。为了满足不同复杂程度接收机的要求,所以提出两种形式的ZF_RefineNet。

第一种是FC-SD:
结构为:两层全连接网络,第一层为120个神经元,第二层为48个神经元。隐藏层的激活函数为RElu,输出为一个sigmod函数的分类器。
第二层为BiLSTM-SD:一个三层64步BiLSTM网络[9],每层有20、10和6个隐藏单元,然后是一个有48个神经元的单层FC-DNN,可以看成一个分类器。
3 模型训练
为了加速训练速度,为了加快训练过程,需要考虑网络权值的初始化。CE子网由来自的实值线性最小均方误差(LMMSE)作为权重初始化。
训练目标是:是b_hat 和b之间的差异最小,这样不断的跌代来训练网络参数。
两个子网误差函数:采用平方损失函数,和Adam优化器,每个子网单独训练加厚固定参数,其中CE子网训练2,000个历时,然后固定,接着SD子网训练5,000个历时。学习率为0.001。
4 结果对比
SNR =5 ;
OFDM系统包含64个子载波和16个CP样本,每帧包含一个导频OFDM符号和一个数据OFDM符号。64-QAM的映射采用LTE (long-term evolution)标准。该信道是2.6 GHz C1场景NLOS下的WINNER II信道。ComNet接收机在线性情况下采用FC-SD,在非线性情况下采用BiLSTM-SD

对比传统的LMMSE和COMnet性能对比。发现comnet能更好的降低去除cp后的影响。

从图中可以看出,与FC-DNN和LMMSE-MMSE相比,本文提出的ComNet接收机的误码率最接近理想界Y/H_true。ComNet接收机达到BER = 10−3所需的信噪比(SNR)比FC-DNN和LMMSE-MMSE高1db。但是在ComNet接收机和理想边界之间也有1db的差距。额外的仿真表明,ComNet接收机在较长的延迟扩展下明显优于FC-DNN。
对比要素:
去除cp的情况对比:

可以发现comnet对CP的依赖性更低。
应对峰均比问题:剪切



















