Entrenamiento de sistema de comunicación optimizado de transmisor-receptor profundo sin herramientas auxiliares
Autores: Sun, Wenhao; He, Yuchen; Yan, Tianfeng; Wu, Zhongdong; Ma, Yide
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Entrenamiento de sistema de comunicación optimizado de transmisor-receptor profundo sin herramientas auxiliares
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Transmisor-receptor de articulaciones profundas
Sistema de comunicación
Redes neuronales
Entrenamiento
Gradientes
Canales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El sistema de comunicación optimizado Deep Joint Transmitter-Receiver Communication System (Deep JTROCS) es un nuevo sistema de comunicación de capa física. Integra las funciones de varios bloques de procesamiento de señales en redes neuronales profundas en el transmisor y el receptor. Por lo tanto, Deep JTROCS puede acercarse al estado óptimo a nivel del sistema mediante el entrenamiento conjunto de estas redes neuronales. Sin embargo, debido a la característica no diferenciable del canal, la retropropagación de los gradientes de entrenamiento de Deep JTROCS se ve obstaculizada, lo que dificulta el entrenamiento de las redes neuronales en el transmisor. Aunque los investigadores han propuesto métodos para entrenar transmisores utilizando herramientas auxiliares como modelos de canal o enlaces de retroalimentación, estas herramientas no están disponibles en muchos escenarios de comunicación del mundo real, lo que limita la aplicación de Deep JTROCS. En este documento, proponemos un nuevo método para utilizar Deep JTROCS subentrenado para transmitir las señales de entrenamiento y utilizar estas señales para reconstruir el gradiente de entrenamiento de las redes neuronales en el transmisor, evitando así el uso de un enlace adicional confiable. Los resultados experimentales muestran que el método propuesto supera al enfoque basado en enlaces adicionales en diferentes tareas y canales. Además, los experimentos realizados en canales inalámbricos reales validan la viabilidad práctica del método.
Descripción
El sistema de comunicación optimizado Deep Joint Transmitter-Receiver Communication System (Deep JTROCS) es un nuevo sistema de comunicación de capa física. Integra las funciones de varios bloques de procesamiento de señales en redes neuronales profundas en el transmisor y el receptor. Por lo tanto, Deep JTROCS puede acercarse al estado óptimo a nivel del sistema mediante el entrenamiento conjunto de estas redes neuronales. Sin embargo, debido a la característica no diferenciable del canal, la retropropagación de los gradientes de entrenamiento de Deep JTROCS se ve obstaculizada, lo que dificulta el entrenamiento de las redes neuronales en el transmisor. Aunque los investigadores han propuesto métodos para entrenar transmisores utilizando herramientas auxiliares como modelos de canal o enlaces de retroalimentación, estas herramientas no están disponibles en muchos escenarios de comunicación del mundo real, lo que limita la aplicación de Deep JTROCS. En este documento, proponemos un nuevo método para utilizar Deep JTROCS subentrenado para transmitir las señales de entrenamiento y utilizar estas señales para reconstruir el gradiente de entrenamiento de las redes neuronales en el transmisor, evitando así el uso de un enlace adicional confiable. Los resultados experimentales muestran que el método propuesto supera al enfoque basado en enlaces adicionales en diferentes tareas y canales. Además, los experimentos realizados en canales inalámbricos reales validan la viabilidad práctica del método.