申请/专利权人：北京邮电大学

申请日：2024-04-18

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118075077B

主分类号：H04L27/26

分类号：H04L27/26;G06N20/00;G10L15/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2024.06.11#实质审查的生效;2024.05.24#公开

摘要：一种基于强化学习的OFDM数字通信系统及方法，属于数字通信技术领域。OFDM数字通信系统中，调制计算模块包括M级调制计算子模块，第m级调制计算子模块包括2M‑m个调制基本单元，每个调制基本单元包括两个输入端和一个输出端；第1级调制计算子模块的2M‑m个调制基本单元并行输入2M个映射符号，第m‑1级的调制计算子模块的调制基本单元的输出作为第m级调制计算子模块的调制基本单元的输入，依次利用旋转因子进行运算，直到第M级调制计算子模块依次串行输出待传送的OFDM符号,m=1,2…,M。本发明中在发送信息时，调制模块直接输出的是串行信息；在接收信息时，解码模块直接输出的是串行信息，无需再进行并串变换，从而使OFDM数字通信系统进行了简化，进一步节省了成本。

主权项：1.一种基于强化学习的OFDM数字通信系统，其包括发送装置和接收装置，其特征在于，发送装置包括语音识别模块、编码模块、第一存储模块和调制模块，语音识别模块将语音信息识别为文本串，其包括自注意力机制模型；编码模块对文本串编码生成比特信息序列；调制模块包括调制分割模块、调制符号映射模块和OFDM符号生成模块，所述调制分割模块将比特信息序列以K比特为一组B={b0…bk…bK-1}进行划分得到多组比特组并提供给调制符号映射模块；调制符号映射模块以比特组为单位将比特信息序列映射为映射符号序列{Xn},n=0,1,…,∞;OFDM符号生成模块包括调制码位倒读模块、调制控制计数模块、调制旋转因子生成模块和调制计算模块，所述码位倒读模块从映射符号序列{Xn}中以二进制码位倒读2M个映射符号Xq并存储到第一存储模块中，所述第一存储模块并行输出码位倒读模块输入的2M个映射符号Xq；调制旋转因子生成模块包括M级调制旋转因子生成子模块，第m级调制旋转因子生成子模块在调制控制计数模块的控制下生成旋转因子，m=1,2,…,M，M为大于或者等于2的正整数;p=0，1，2，…，2M-1;q=0，1，2，…，2M-1;调制计算模块包括M级调制计算子模块，第m级调制计算子模块包括2M-m个调制基本单元，每个调制基本单元包括两个输入端和一个输出端；第1级调制计算子模块的2M-m个调制基本单元并行输入2M个映射符号Xq，第m-1级的调制计算子模块的调制基本单元的输出作为第m级调制计算子模块的调制基本单元的输入，依次利用旋转因子进行运算，直到第M级调制计算子模块依次串行输出待传送的OFDM符号Yp；每个调制基本单元由一个调制乘法器和一个调制加法器组成，其中，调制基本单元第一输入端输入的信号提供给调制加法器的第一输入端，调制基本单元第二输入端输入的信号与旋转因子相乘而后提供给调制加法器的第二输入端，调制加法器用于对其第一输入端和第二输入端输入的信号进行相加运算通过其输出端向下一级调制计算子模块的调制基本单元提供输入信号或作为待传送的OFDM符号Yp；M=3,{Xq}={X10,X14,X12,X16,X11,X15,X13,X17}调制计算模块包括3级调制计算子模块，第m级调制计算子模块包括2M-m个调制基本单元，m=1，2，3；q=1,2，…,7;第1级调制计算子模块包括第一调制基本单元、第二调制基本单元、第三调制基本单元和第四调制基本单元,第一调制基本单元的第一输入端输入X10，X10输入到第一调制加法器的第一输入端；第一调制基本单元的第二输入端输入X14，X14与旋转因子在第一调制乘法器中相乘而后输入到第一调制加法器的第二输入端，第一调制加法器用于对其第一输入端和第二输入端输入的信号进行相加运算；第二调制基本单元的第一输入端输入X12，X12输入到第二调制加法器的第一输入端；第二调制基本单元的第二输入端输入X16，X16与旋转因子在第二调制乘法器中相乘而后输入到第二调制加法器的第二输入端，第二调制加法器用于对其第一输入端和第二输入端输入的信号进行相加运算;第三调制基本单元的第一输入端输入X11，X11输入到第三调制加法器的第一输入端；第三调制基本单元的第二输入端输入X15，X15与旋转因子在第三调制乘法器中相乘而后输入到第三调制加法器的第二输入端，第三调制加法器用于对其第一输入端和第二输入端输入的信号进行相加运算;第四调制基本单元的第一输入端输入X13，X13输入到第四调制加法器的第一输入端；第四调制基本单元的第二输入端输入X17，X17与旋转因子在第四调制乘法器中相乘而后输入到第四调制加法器的第二输入端，第四调制加法器用于对其第一输入端和第二输入端输入的信号进行相加运算;第2级调制计算子模块包括第五调制基本单元和第六调制基本单元,第五调制基本单元的第一输入端输入第一调制加法器的输出信号,第一调制加法器的输出信号输入到第五调制加法器的第一输入端；第五调制基本单元的第二输入端输入第二调制加法器的输出信号，第二调制加法器的输出信号与旋转因子在第五调制乘法器中相乘而后输入到第五调制加法器的第二输入端，第五调制加法器用于对其第一输入端和第二输入端输入的信号进行相加运算；第六调制基本单元的第一输入端输入第三调制加法器的输出信号,第三调制加法器的输出信号输入到第六调制加法器的第一输入端；第六调制基本单元的第二输入端输入第四调制加法器的输出信号，第四调制加法器的输出信号与旋转因子在第六调制乘法器中相乘而后输入到第六调制加法器的第二输入端，第六调制加法器用于对其第一输入端和第二输入端输入的信号进行相加运算；第3级调制计算子模块包括第七调制基本单元,第七调制基本单元的第一输入端输入第五调制加法器的输出信号,第五调制加法器的输出信号输入到第七调制加法器的第一输入端；第七调制基本单元的第二输入端输入第六调制加法器的输出信号，第六调制加法器的输出信号与旋转因子在第七调制乘法器中相乘而后输入到第七调制加法器的第二输入端，第七调制加法器用于对其第一输入端和第二输入端输入的信号进行相加运算输出待传送的OFDM符号Yp,p=1,2，…,7；调制符号映射模块包括2M个映射符号Xq}，每个映射符号对应该K个比特信息的不同组合，第q个映射符号的表达式为:；所述接收装置包括解码模块和第二存储模块，解码模块包括解码分割模块、解码码位倒读模块、解码控制计数模块、解码旋转因子生成模块、解码计算模块和符号解映射模块，解码分割模块对接收的OFDM符号序列进行分割获取OFDM符号组，每个组包括2M个OFDM符号Yp；所述解码码位倒读模块从OFDM符号组中以二进制码位倒读2M个OFDM符号Yp并存储到第二存储模块中，所述第二存储模块并行输出解码码位倒读模块输入的2M个OFDM符号Yp；解码旋转因子生成模块包括M个解码旋转因子生成子模块，第m级解码旋转因子生成子模块在解码控制计数模块的控制下生成旋转因子;解码计算模块包括M级解码计算子模块，第m级解码计算子模块包括2M-m个解码基本单元，每个解码基本单元包括两个输入端和一个输出端；第1级解码计算子模块的2M-m个解码基本单元并行输入2M个OFDM符号，第m-1级的解码计算子模块的解码基本单元的输出作为第m级解码计算子模块的解码基本单元的输入，依次利用旋转因子进行运算，直到第M级解码计算子模块依次串行输出发送装置发送的映射符号Xq；符号解映射模块将映射符号Xq解映射为比特组。

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