基于改进FCME和并联CNN的OFDM自适应模式转换抗干扰传输

作     者：李屹宽 石荣 张伟 张吉莹 胡柱 谢佳霖 

作者机构：电子科技大学信息与通信工程学院 电磁空间安全全国重点实验室 

出 版 物：《无线电通信技术》 (Radio Communications Technology)

年 卷 期：2024年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 12[管理学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0810[工学-信息与通信工程] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081104[工学-模式识别与智能系统] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(No.62371093) 国家自然科学基金重点项目(No.62231006) 

主　　题：OFDM通信 频谱感知 子载波成组选用模式 FCME干扰检测 自适应模式转换 并联卷积神经网络 抗干扰传输 

摘      要：正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）是一种多载波数字调制技术，可以最大限度地利用频谱资源，已被广泛应用于无线高速数据传输系统。针对OFDM系统在复杂电磁环境中的抗干扰传输能力提升问题，对OFDM系统中的子载波成组选用模式进行了设计。基于频谱感知，提出了发射端通过调控子载波选用模式，以及接收端通过并联卷积神经网络对子载波选用模式进行识别之后再匹配接收的抗干扰传输方法。此外，发射端要做到精准的模式调控还需通过FCME（前向连续均值剔除，Forward Consecutive Mean Excision）算法提前获知干扰谱线的分布情况，而传统FCME需要多次迭代，时间复杂度高，影响系统传输效率。为解决这一问题，对其以最小10%幅度谱线开始迭代的计算方式进行了改进，大幅缩短了计算时间。最后通过仿真与基于软件无线电平台的实际传输实验，验证了所提出方法的正确性和有效性，从而为复杂电磁环境中的OFDM系统抗干扰高效传输提供了新的途径。