基于DNN深度学习网络的OFDM+QPSK信号检测算法matlab仿真

简介: 基于DNN深度学习网络的OFDM+QPSK信号检测算法matlab仿真

1.算法运行效果图预览

3d3d49be7231fa1b13dfc3e5617d1fa6_82780907_202309172132310458746453_Expires=1694958151&Signature=u4DcCarR2LPURCGbsQBNaZL8wlA%3D&domain=8.png
450eaef3232221e79ce7cb519193175c_82780907_202309172132310410849141_Expires=1694958151&Signature=oPeOHQbZL0LBw0SrVbyb6nVvbRA%3D&domain=8.jpeg

2.算法运行软件版本
matlab2022a

3.算法理论概述
正交频分复用(OFDM)是一种多载波调制技术,已经广泛应用于数字通信领域。OFDM信号检测是接收端的关键问题之一,目的是将接收到的OFDM信号恢复为原始数据。由于OFDM信号具有高带宽效率、抗多径衰落等特点,可以在高速移动环境下实现高速数据传输。但是,OFDM信号的检测存在一些困难,例如频率偏移、信道估计误差、多路径干扰等。为了解决这些问题,近年来,深度学习技术被广泛应用于OFDM信号检测中。

c12be75893fa481cae50fbcd95bf6746_82780907_202309172132410019781605_Expires=1694958161&Signature=w1M3y%2Fe%2F7D7XDgnooFH3nq3JEEs%3D&domain=8.png

3.基于DNN的OFDM信号检测模型

基于DNN的OFDM信号检测模型可以表示为:

$$\hat{s}{n,k}=\arg\max{s_{n,k}}P(s_{n,k}|r_{n,k},\theta)$$

    其中,$\hat{s}{n,k}$是预测的数据符号,$r{n,k}$是接收到的OFDM信号,$\theta$是模型参数。该模型可以通过DNN深度学习网络来学习OFDM信号的映射关系,从而实现OFDM信号的检测。

   在实际应用中,需要实现实时OFDM信号检测。这可以通过将训练好的模型部署到实际系统中来实现。在实时检测过程中,需要对接收到的OFDM信号进行预处理,并将其输入到训练好的模型中进行检测。实时检测的实现需要考虑到时间延迟、资源限制等因素。

  基于DNN深度学习网络的OFDM信号检测已广泛应用于数字通信领域。它可以用于解决OFDM信号检测中的一些难题,例如频率偏移、信道估计误差、多路径干扰等。此外,它还可以用于无线电频谱感知、无线电干扰检测等领域。

4.部分核心程序

```Transmitted_signal = OFDM_Transmitter(data_in_IFFT, NFFT, NCP);

    %信道
    Ray_h_ofdm             = (1 / sqrt(2)) * randn(len_symbol, 1) + (1 / sqrt(2)) * 1j * randn(len_symbol, 1); % Rayleigh channel coff
    Rayleigh_h_channel     = repmat(Ray_h_ofdm, Frame_size, 1);
    Rayleigh_Fading_Signal = awgn(Rayleigh_h_channel .* Transmitted_signal,SNR,'measured');
    signal_ideal           = Rayleigh_Fading_Signal ./ Rayleigh_h_channel;

    Multitap_h = [(randn + 1j * randn);...
                  (randn + 1j * randn) / 24] ;

    %卷积通过信道
    Multipath_Signal        = conv(Transmitted_signal, Multitap_h);

    Multipath_Signal        = awgn(Multipath_Signal(1 : length(Transmitted_signal)),SNR,'measured');
    % OFDM 接收
    [Rsignals0, Rsignalsh0] = OFDM_Receiver(Multipath_Signal, NFFT, NCP, len_symbol, signal_ideal);

    % 进行深度学习部分,使用已训练好的神经网络进行解调
    [DNN_feature_signal, ~, ~] = Extract_Feature_OFDM(Rsignals0, dataSym(1:2), M, QPSK_signal(1:8));
    Received_data_DNN          = predict(DNN_Trained, DNN_feature_signal);
    Received_data_DNN          = transpose(Received_data_DNN);
    DNN_Received_data          = Received_data_DNN(1:2:end, :) + 1j * Received_data_DNN(2:2:end, :);

    DNN_dataSym_Rx             = QPSK_Demodulator(DNN_Received_data);

    DNN_dataSym_Received       = de2bi(DNN_dataSym_Rx, 2);
    DNN_Data_Received          = reshape(DNN_dataSym_Received, [], 1);

    DNN_sym_err(ij, 1)         = sum(sum(round(dataSym(1:8)) ~= round(DNN_dataSym_Rx)));
    DNN_bit_err(ij, 1)         = sum(sum(round(reshape(de2bi(dataSym(1:8), 2),[],1)) ~= round(DNN_Data_Received)));  
end
Bers(idx, 1) = sum(DNN_bit_err, 1) / N_bits_DNN; % 计算平均比特误码率
Sers(idx, 1) = sum(DNN_sym_err, 1) / N_QPSK_DNN; % 计算平均符号误码率

```

相关文章
|
5月前
|
监控 安全 算法
137_安全强化:输入过滤与水印 - 实现输出水印的检测算法与LLM安全防护最佳实践
随着大语言模型(LLM)在各行业的广泛应用,安全问题日益凸显。从提示注入攻击到恶意输出生成,从知识产权保护到内容溯源,LLM安全已成为部署和应用过程中不可忽视的关键环节。在2025年的LLM技术生态中,输入过滤和输出水印已成为两大核心安全技术,它们共同构建了LLM服务的安全防护体系。
|
6月前
|
数据可视化
基于MATLAB的OFDM调制发射与接收仿真
基于MATLAB的OFDM调制发射与接收仿真
|
6月前
|
编解码 算法 自动驾驶
【雷达通信】用于集成传感和通信的OFDM雷达传感算法(Matlab代码实现)
【雷达通信】用于集成传感和通信的OFDM雷达传感算法(Matlab代码实现)
542 125
|
5月前
|
机器学习/深度学习 编解码 算法
基于OFDM技术的水下声学通信多径信道图像传输研究(Matlab代码实现)
基于OFDM技术的水下声学通信多径信道图像传输研究(Matlab代码实现)
266 8
|
6月前
|
传感器 资源调度 算法
DDMA-MIMO雷达多子带相干累积目标检测算法——论文阅读
本文提出一种多子带相干累积(MSCA)算法,通过引入空带和子带相干处理,解决DDMA-MIMO雷达的多普勒模糊与能量分散问题。该方法在低信噪比下显著提升检测性能,实测验证可有效恢复目标速度,适用于车载雷达高精度感知。
732 4
DDMA-MIMO雷达多子带相干累积目标检测算法——论文阅读
|
5月前
|
开发框架 算法 .NET
基于ADMM无穷范数检测算法的MIMO通信系统信号检测MATLAB仿真,对比ML,MMSE,ZF以及LAMA
简介:本文介绍基于ADMM的MIMO信号检测算法,结合无穷范数优化与交替方向乘子法,降低计算复杂度并提升检测性能。涵盖MATLAB 2024b实现效果图、核心代码及详细注释,并对比ML、MMSE、ZF、OCD_MMSE与LAMA等算法。重点分析LAMA基于消息传递的低复杂度优势,适用于大规模MIMO系统,为通信系统检测提供理论支持与实践方案。(238字)
|
6月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 编解码
基于深度学习分类的时相关MIMO信道的递归CSI量化(Matlab代码实现)
基于深度学习分类的时相关MIMO信道的递归CSI量化(Matlab代码实现)
301 1
|
8月前
|
算法 数据安全/隐私保护
基于OFDM的无人机中继通信链路matlab误码率仿真
本资源包含OFDM算法在无人机中继通信中的仿真与实现,涵盖调制解调原理、循环前缀作用及中继功率、飞行高度对通信性能的影响。配套Matlab程序(2024b/2022a),含详细注释与操作视频,完整运行无水印。
|
8月前
|
存储 监控 算法
基于跳表数据结构的企业局域网监控异常连接实时检测 C++ 算法研究
跳表(Skip List)是一种基于概率的数据结构,适用于企业局域网监控中海量连接记录的高效处理。其通过多层索引机制实现快速查找、插入和删除操作,时间复杂度为 $O(\log n)$,优于链表和平衡树。跳表在异常连接识别、黑名单管理和历史记录溯源等场景中表现出色,具备实现简单、支持范围查询等优势,是企业网络监控中动态数据管理的理想选择。
212 0
|
机器学习/深度学习 运维 安全
深度学习在安全事件检测中的应用:守护数字世界的利器
深度学习在安全事件检测中的应用:守护数字世界的利器
502 22

热门文章

最新文章