[发明专利]一种应用于无线通信系统的信息传输方法

说明书

本发明公开了一种应用于无线通信系统的信息传输方法；该方法包括：发送端通过编码器对待传输信息进行压缩、量化以及发送；接收端通过与编码器匹配的解码器对收到的压缩信息进行恢复；编码器和解码器均为神经网络；解码器中包含有残差网络，其包括5个信息重建模块以及1个加法模块；每个信息重建模块包括第一卷积子模块、全连接子模块以及第二卷积子模块；两个卷积子模块均采用swish函数作为激活函数；全连接子模块中包含有至少两个相邻连接的全连接层；加法模块用于将残差网络的输入和最后一个信息重建模块的输出相加，以重建信息。本发明可提高户外高压缩率场景下的信息传输性能，降低重建后的信息与原始信息的均方误差。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种应用于无线通信系统的信息传输方法。

背景技术

在无线通信系统中，对大量的信息的传输需要消耗大量的无线频谱资源。然而，很多信息是具有数据稀疏性的信息，包含了大量的0数据。直接对这种信息进行传输对于珍贵的无线频谱资源来说是一种浪费。

为了减少对无线频谱资源的占用，近年来出现了采用基于机器学习的方法来对具有数据稀疏性的信息进行压缩、传输以及重建的方法；相较于传统的压缩感知方法而言，该基于机器学习的方法对数据的稀疏性要求不高，且具有鲁棒性好以及复杂度低的优点。

然而，发明人在实现本发明的过程中发现，在户外高压缩率场景下，现有的基于机器学习的方法在信息重建环节表现出了较差的性能，重建后的信息与原信息的均分误差(MSE)相差较大。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种应用于无线通信系统的信息传输方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供一种应用于无线通信系统的信息传输方法，包括：

发送端通过编码器对待传输信息进行压缩，得到压缩信息；其中，所述待传输信息是具有数据稀疏性的信息矩阵；

发送端对所述压缩信息进行量化；

发送端发送量化后的压缩信息，以使接收端接收量化后的压缩信息；

接收端通过与所述编码器匹配的解码器对收到的压缩信息进行恢复，得到重建的信息；

其中，所述编码器和所述解码器均为神经网络；所述解码器中包含有残差网络，所述残差网络包括依次连接的5个信息重建模块以及一加法模块；每个所述信息重建模块包括依次连接的第一卷积子模块、全连接子模块以及第二卷积子模块；所述第一卷积子模块和所述第二卷积子模块中的卷积单元均采用swish函数作为激活函数；所述全连接子模块中包含有至少两个相邻连接的全连接层；所述加法模块用于将所述残差网络的输入和最后一个信息重建模块的输出相加，以重建信息。

可选地，所述无线通信系统包括：多天线的FDD基站以及与所述FDD基站通信的终端设备；所述待传输信息为所述终端设备待回传给所述FDD基站的下行信道信息；所述发送端为所述终端设备，所述接收端为所述FDD基站；

在所述终端设备通过编码器对所述下行信道信息进行压缩之前，所述方法还包括：

所述终端设备根据所述FDD基站发来的信号估计空间频率域的下行信道矩阵；

所述终端设备对空间频率域的下行信道矩阵进行二维离散傅里叶变换，得到时延角度域的下行信道矩阵；

所述终端设备提取所述时延角度域的下行信道矩阵的前N_p行元素的实部，并提取所述时延角度域的下行信道矩阵的前N_p行元素的虚部，得到信道实部矩阵和信道虚部矩阵；N_p为预设的正整数；

所述终端设备按列拼接所述信道实部矩阵和所述信道虚部矩阵，得到所述下行信道信息。

可选地，所述编码器包括：