面向异构无线网络的中心式和分布式调制信号分类

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zcb737
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
调制信号分类指识别和分类所有接收信号的调制模式,以保证能够准确地解调信号,从而判断发送信号的类型,该技术已经广泛应用于军用和民用领域。近年来,深度学习以其出色的数据表达能力被应用到通信领域,实现了调制信号自动识别和分类。现有基于深度学习的调制信号分类大多是基于中心式和去中心式,但这些方法都不适用于子网共存且数据类型不匹配的异构无线网络(Heterogeneous Wireless Network,HWN)。基于此,本课题开展面向异构无线网络的中心式和分布式调制信号分类。论文具体包含三部分内容:(1)基于中心式学习方法的HWN调制信号分类。卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)和长短时记忆神经网络(Long Short-term Memory Networks,LSTM)已被证明是用于识别和预测问题的主要人工神经网络。论文通过对神经网络的研究、目标函数的设计、优化器的设计以及对数据拟合的分析,构建5层的CNN模型结构。再和同网络参数的LSTM作对比,利用中心式学习的方法对HWN中的13种调制信号做分类。仿真结果表明,无论是性能还是复杂度,CNN都比LSTM更适用于HWN调制信号分类。(2)基于分布式学习的HWN调制信号分类。将基于深度学习的调制信号分类与分布式学习相结合,使用分布式训练具有提取特征能力强的CNN。在分布式学习中,子网的数据保留在本地,子网与参数服务器之间仅需传输模型权重,参数服务器将子网上传的模型权重通过模型聚合算法合成全局模型。仿真实验表明,基于分布式的调制信号分类可以有效解决HWN数据类型不匹配的问题。和中心式方法相比,具有相似的收敛速度,能够在损失少量精度的情况下大幅度的缩短计算耗时。模型权重的大小通常比数据集的大小要小得多,意味着通信开销会降低很多,从而使得调制信号分类技术可以应用到计算能力较弱的子网中。(3)影响分布式学习性能的因素分析。论文讨论了分布式学习的收敛性,加速性和泛化性,还分别研究子网个数、通信轮数和子网参与度对分布式学习性能的影响。仿真结果表明,分布式学习的性能会随着子网数的增加而增加,合适的通信轮数不仅可以节约通信成本,还可以有效的提高分类性能。另外,当性能差、效率慢的子网不参与全局模型的训练,可以一定程度上提高性能和效率。
其他文献
近年来移动通信从4G步入5G,对滤波器的性能和尺寸提出了更高的要求。商用滤波器的发展方向是小型化、低成本、高集成度。相对于广泛应用的声表面波滤波器(SAW),薄膜腔声谐振滤波器(FBAR),采用LC集总元件设计制作的滤波器具有成本低、制作周期短等优势,在一些小批量定制系统中有市场需求,由于寄生参数的影响,在设计实现上也有若干理论问题待解决。本文依据滤波器理论知识,利用商用LC元件设计制作射频滤波器
学位
心电异常检测是一个典型的多标签分类问题,多通过为每个异常训练一个二分类器实现自动检测。由于异常(标签)数目多,不同异常间以及特征和异常间的相关性复杂,导致自动检测的效果并不理想。异常标签的频繁共现是标签相互关联的具体体现,为充分利用标签间的关联关系来提高异常检测效果,对基于频繁标签模式的心电异常检测方法进行研究,内容主要包括以下两个方面。一方面,注意到共享特征是标签频繁项的特征,用于区分不同的标签
学位
在突发事件应急管理的过程中,应急信息的重要性不言而喻。为提高突发事件中应急信息的高效利用,有必要提高全社会的应急信息协同参与度,尤其是公众在应急信息协同中的积极性。在突发事件场景中,公众作为承灾者掌握的应急信息更加准确、时效性更强,对于及时把握事件态势、制定正确的应急决策具有重要的价值。为促进公众更为积极地参与应急信息的协同活动,探究公众群体中应急信息协同的动态演化规律及其影响机制具有十分重要的意
学位
光刻和蚀刻工艺程序繁琐复杂,设备要求高,制备过程中产生较多废弃物,污染环境。印刷电子技术具有灵活、快速、高效、低成本等优势,具有广泛的应用前景。其中,喷墨印刷技术能够快速、高效地在柔性衬底上实现电极材料的图案化。本文首先讨论了银源、胺类等对喷墨打印电极特性的影响,优化得到了基于柠檬酸银且符合家用喷墨打印机要求的银基导电墨水。然后使用多种手段对银基导电墨水的稳定性、导电薄膜在柔性衬底上的成膜性,以及
学位
中央苏区是在第二次国内革命战争时期,基于赣南、闽西革命根据地而建立并发展起来的中央革命根据地。中央苏区的邮政事业是中国人民邮政的开端,是中国人民革命斗争的缩影。深入探究这一时期的邮政事业建设与发展,不仅有利于拓展中共党史、中央苏区史及中国通信史的研究范畴,而且能够为新时代中国邮政的建设与发展提供借鉴与启示。本研究主要运用文献研究法和学科交叉研究法,在已有研究的基础上,进一步探究中央苏区邮政事业。首
学位
我国经济高质量发展阶段,面对经济社会发展中不充分、不平衡的现状,必须要落实“共享发展理念”。作为战略性新兴产业之一,信息产业能够有效推动国民经济发展和社会进步。共享发展和大数据信息时代不期而遇,需要充分发挥信息产业对共享发展的促进作用。本文立足于信息产业对共享发展的影响效应研究。第一,对信息产业和共享发展进行水平测度,充分考虑影响信息产业的环境因素,使用三阶段DEA方法测算信息产业综合技术效率;按
学位
21世纪以来,随着质量在产品核心竞争力中的地位日渐凸显,如何控制和提高产品质量成为越来越多的企业关注的焦点。控制图作为质量管理中重要的工具之一,可以通过对生产过程实时监控有效提高产品质量,因而受到广大学者和企业产品质量监管者的青睐。常见的控制图中,应用最广泛的是Shewhart型控制图,但是由于其仅使用当前的样本信息,对于较小或者中等偏移的检测能力较弱。在一些现代化精密制造的行业,如半导体制造业,
学位
随着积极老龄化的深入推行,养老行业将数字化、智能化等互联网相关概念引入到老年人的衣食住行当中,促进老年人的智慧生活,其中智慧出行是老年人生活当中尤为重要的现实问题之一,然而目前市场上的数字出行产品忽略了老年人在实际使用过程中的生理器质性变化、情感真实需求、交互综合体验等因素,以老年人为中心的服务设计思维尚未完全形成。文章从积极老龄化理念出发,分析城市老年人智慧出行的现状,发现用户在使用出行APP过
学位
在“双循环”经济背景之下,传统的企业商业模式不能适应新时代的发展。企业间的竞争也日益激烈,因此商业模式的创新对企业的生存空间发展具有至关重要的意义。目前企业要适应紧张的国际局势,以及面临新冠疫情带给社会的巨大冲击,商业模式的创新显得迫在眉睫。传统的调查显示发现,我国三大产业之间存在融合的态势。近些年,随着网络经济的蓬勃发展,产业内部的整合现象越发的突出,三大产业间的壁垒愈发模糊。论文探讨了由于企业
学位
近年来由于新冠疫情,传统的纸质投票存在潜在的健康风险。相对于传统的纸质投票,电子投票不受空间的限制,便捷性显著提高,研究安全、公平的电子投票变得更加重要。在互联网环境中,现有的电子投票系统存在一定的安全漏洞,导致其可能遭受到恶意的攻击。现有的自计票电子投票方案可以不依赖中央机构,实现了更强的隐私保护和无争议性。但这种方案计算最终的结果时,需要所有投票人的密文相乘,最后一个投票人可以提前得到最终的计
学位