[发明专利]一种基于FFDNet的OFDM-IM信号检测方法

权利要求书

1.一种基于FFDNet的OFDM-IM信号检测方法，其特征在于，包括：

S1：在OFDM-IM系统中，发送端将信号X通过信道H发送到接收端，得到接收信号Y，并对接收信号Y进行均衡处理，得到二维格式的均衡信号

S2：对二维格式的均衡信号的静默子载波上的信号进行数据增强,得到的增强后的均衡信号

S3：建立FFDNet降噪网络；所述FFDNet降噪网络包括：降采样层、图结合层、CNN降噪层、重组层；

S4：通过降采样层对增强后的均衡信号降采样，得到4个同样大小的子图，若噪声水平为δ，则噪声为noise＝δ/255×randn(size(label))，与此同时获得4个子图对应信噪比的噪声水平图M，且噪声水平图M的大小与子图的大小一致；

S5：将增强后的均衡信号的子图和子图对应噪声水平图M进行组合，得到训练数据样本

S6：将信号X作为标签同训练数据样本输入CNN降噪层，进行CNN降噪层的训练；

S7：将二维格式的均衡信号输入训练好的CNN降噪层进行数据降噪，得到降噪后的信号Y_de和降噪后的信号的能量分布E_de；

S8：利用噪声估计水平δ分别计算量分布系数γ和信号组合系数β，通过重组层对降噪后的信号Y_de和降噪后的信号的能量分布E_de进行重组，得到重组后的待检测信号和重组后的能量分布；

S9：构建检测网络，并对检测网络进行训练；

S10：利用训练好的检测网络对重组后的待检测信号进行检测，并通过重组后的能量分布判断激活载波的位置，得到信号估计的对信号估计的值进行判决，得到估计的比特流

2.根据权利要求1所述的一种基于FFDNet的OFDM-IM信号检测方法，其特征在于，对二维格式的均衡信号的静默子载波上的信号进行数据增强，包括：

其中，表示增强后的均衡信号，n₁、分别表示静默载波位置、N_L的噪声分布,为均衡信号的实部，为均衡信号的虚部。

3.根据权利要求1所述的一种基于FFDNet的OFDM-IM信号检测方法，其特征在于，将发送信号X作为标签同训练数据样本输入CNN降噪层，进行CNN降噪层的训练，包括：

其中，Loss₁表示降噪网络的损失函数，M₁表示降噪网络的训练集大小，f_de表示降噪函数，表示训练数据样本，θ_de(δ)表示降噪网路的常量，δ表示噪声估计水平，X表示发送信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于FFDNet的OFDM-IM信号检测方法，其特征在于，将二维格式的均衡信号输入训练好的CNN降噪层进行数据降噪，得到降噪后的信号Y_de和降噪后的信号的能量分布E_de，包括：

降噪后的信号Y_de：

其中，Y_de表示降噪后的信号，f_de表示降噪函数，表示二维格式的均衡信号，θ_de(δ)表示降噪网路的常量，δ表示噪声估计水平；

降噪后的信号的能量分布E_de：

其中，E_de表示降噪后的信号的能量分布，Y_de表示降噪后的信号，和分别表示对应载波位置上的降噪信号。

5.根据权利要求1所述的一种基于FFDNet的OFDM-IM信号检测方法，其特征在于，利用噪声估计水平δ分别计算能量分布系数γ和信号重组系数β，包括：

能量分布系数γ：

信号重组系数β：

其中，δ表示噪声估计水平，SNR表示实际信道环境中的信噪比。