一种基于CNN自编码器的空间调制技术

来源：电讯技术杂志2024年第11期北京时间：

作者：任嘉欣,王旭东,吴楠

单位：(1.大连东软信息学院 计算机与软件学院，辽宁 大连 116023;2.大连海事大学 信息科学技术学院，辽宁 大连 116026)

摘要：针对传统空间调制系统结构优化及复杂度较高的缺陷，提出了一种基于自动编码器的空间调制系统设计方案（Autoencoder Based Spatial Modulation Multiple-Input Multiple-Output,AE-SM-MIMO）。该方案通过使用卷积神经网络来构建系统的编码器和解码器，进行空间调制的端到端学习，进而实现不同发射天线、接收天线以及调制方式下信息比特流的传输与接收，在系统误码性能和复杂度之间提供了较好的平衡。在瑞利衰落信道环境下，将所提出的基于卷积神经网络的AE-SM-MIMO系统方案与传统的空间调制系统进行性能对比，实验结果表明，AE-SM-MIMO系统方案可获得接近最大似然检测算法的误码性能，并表现出了良好的适应性和泛化能力。此外，相比于传统最大似然检测算法和最大比合并检测算法，在4发2收BPSK调制方式下AE-SM-MIMO系统方案需要更少的计算时间，分别减少了78%和26%，大大降低了系统的时间复杂度。

关键词：空间调制；自编码器；卷积神经网络；瑞利衰落信道；

基金资助：国家自然科学基金资助项目（61801074）