基于语义通信的信道环境感知方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于语义通信的信道环境感知方法及装置，该方法包括：获取多个离线感知的环境信息和信号信息；建立多种不同的信道模型，并将多个离线感知的环境信息和信号信息作为数据集对多种不同的信道模型进行训练，以得到信道状态信息，并将信道状态信息与多个离线感知的环境信息和信号信息进行映射以构建语义库；获取在线感知的环境信息和信号信息与语义库进行匹配以得到匹配后的信道状态信息；判断匹配后的信道状态信息是否存在语义库，如果否，则根据在线感知的环境信息和信号信息更新语义库；如果是，则认为匹配成功；由此，可以有效避免大量感知数据在传输过程中造成的冗余，能够自适应地调整子载波数量从而更好地去辅助通信传输。好地去辅助通信传输。好地去辅助通信传输。

【技术实现步骤摘要】
基于语义通信的信道环境感知方法及装置


[0001]本专利技术涉及无线通信
，特别涉及一种基于语义通信的信道环境感知方法和一种基于语义通信的信道环境感知装置。

技术介绍

[0002]相关技术中，移动网络正从纯通信网络向感知通信一体化的方向发展，感知信号可以获取周围环境中感兴趣对象的信息，如对目标属性和状态进行信息采集、目标检测、测距、测速、成像和识别等，可以利用感知结果辅助通信，即利用感知的环境信息估计出通信CSI；然而，不同感知设备之间的感知方式不同，产生的感知数据也不同，从感知信息中提取CSI将会面临数据量大、数据处理复杂等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种基于语义通信的信道环境感知方法，可以有效避免大量感知数据在传输过程中造成的冗余，能够自适应地调整子载波数量从而更好地去辅助通信传输。
[0004]本专利技术的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0005]本专利技术的第三个目的在于提出一种计算机设备。
[0006]本专利技术的第四个目的在于提出一种基于语义通信的信道环境感知装置。
[0007]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种基于语义通信的信道环境感知方法，包括以下步骤：获取多个离线感知的环境信息和信号信息；建立多种不同的信道模型，并将所述多个离线感知的环境信息和信号信息作为数据集对所述多种不同的信道模型进行训练，以得到信道状态信息，并将所述信道状态信息与所述多个离线感知的环境信息和信号信息进行映射以构建语义库；获取在线感知的环境信息和信号信息，并采用随机决策算法对在线感知的环境信息、信号信息与语义库进行匹配以得到匹配后的信道状态信息；判断所述匹配后的信道状态信息是否存在所述语义库，如果否，则根据所述在线感知的环境信息和信号信息更新所述语义库；如果是，则认为匹配成功。
[0008]根据本专利技术实施例的基于语义通信的信道环境感知方法，首先，获取多个离线感知的环境信息和信号信息；接着，建立多种不同的信道模型，并将多个离线感知的环境信息和信号信息作为数据集对多种不同的信道模型进行训练，以得到信道状态信息，并信道状态信息与多个离线感知的环境信息和信号信息进行映射以构建语义库；再接着，获取在线感知的环境信息和信号信息，并采用随机决策算法对在线感知的环境信息、信号信息与语义库进行匹配以得到匹配后的信道状态信息；最后，判断匹配后的信道状态信息是否存在语义库，如果否，则根据在线感知的环境信息和信号信息更新语义库；如果是，则认为匹配成功；由此，将感知到的环境信息结合信号信息上传到云端进行训练，持续地更新信道状态信息语义库，然后本地端下载云端更新好的信道状态信息语义库，与采集到的环境信息和信号信息进行匹配，最后将相应的信道状态信息传输给接收端进行还原处理，可以有效避
免大量感知数据在传输过程中造成的冗余，能够自适应地调整子载波数量从而更好地去辅助通信传输。
[0009]另外，根据本专利技术上述实施例提出的基于语义通信的信道环境感知方法还可以具有如下附加的技术特征：
[0010]可选地，采用随机决策算法对所述在线感知的环境信息、信号信息与所述语义库进行匹配以得到匹配后的信道状态信息，包括：将所述在线感知的环境信息和信号信息转化为序列，并将所述序列划分为训练集和测试集；根据所述训练集构建多个决策树，并对所述多个决策树进行后剪枝处理；采用后剪枝处理后的多个决策树对所述训练集进行训练，并将所述测试集输入到所述后剪枝处理后的多个决策树以得到匹配后的信道状态信息。
[0011]可选地，判断所述匹配后的信道状态信息是否存在所述语义库，包括：对所述匹配后的信道状态信息进行语义距离判断；如果所述语义距离大于等于预先设置的门限阈值，则认为所述匹配后的信道状态信息不存在所述语义库，如果所述语义距离小于预先设置的门限阈值，则认为所述匹配后的信道状态信息存在所述语义库。
[0012]可选地，根据以下公式计算语义距离：
[0013][0014]其中，在线感知的环境信息为X
i
＝[X1,X2,
…
,X
L
]H
，信号信息为S
j
＝[S1,S2,
…
,S
K
]H
；语义库的环境信息为信号信息为ω1表示环境信息中各环境参数分量的权重；ω2表示信号信息的语义距离权重；ω
1，i
(i＝1,2，
…
L)表示环境信息中各环境参数分量的权重；ω
2，j
(j＝1,2，
…
K)表示信号信息中各信号参数分量的权重。
[0015]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有基于语义通信的信道环境感知程序，该基于语义通信的信道环境感知程序被处理器执行时实现如上述的基于语义通信的信道环境感知方法。
[0016]根据本专利技术实施例的计算机可读存储介质，通过基于语义通信的信道环境感知程序，以便处理器在执行该基于语义通信的信道环境感知程序时实现如上述的基于语义通信的信道环境感知方法，从而有效避免大量感知数据在传输过程中造成的冗余，能够自适应地调整子载波数量从而更好地去辅助通信传输。
[0017]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的基于语义通信的信道环境感知方法。
[0018]根据本专利技术实施例的计算机设备，通过存储器存储可在处理器上运行的计算机程序，以便处理器在执行该计算机程序时，实现如上述的基于语义通信的信道环境感知方法。
[0019]为达到上述目的，本专利技术第四方面实施例提出了一种基于语义通信的信道环境感知装置，包括：感知单元，所述感知单元用于获取多个离线感知的环境信息和信号信息；语义更新单元，所述语义更新单元用于建立多种不同的信道模型，并将所述多个离线感知的环境信息和信号信息作为数据集对所述多种不同的信道模型进行训练，以得到信道状态信
息，并将所述信道状态信息与所述多个离线感知的环境信息和信号信息进行映射以构建语义库；语义匹配单元，所述语义匹配单元用于获取在线感知的环境信息和信号信息，并采用随机决策算法对所述在线感知的环境信息、信号信息与所述语义库进行匹配以得到匹配后的信道状态信息；语义判决单元，所述语义判决单元用于判断匹配后的信道状态信息是否存在语义库，如果否，则根据在线感知的环境信息和信号信息更新语义库；如果是，则认为匹配成功。
[0020]根据本专利技术实施例的基于语义通信的信道环境感知装置，通过设置感知单元用于获取多个离线感知的环境信息和信号信息；语义更新单元用于建立多种不同的信道模型，并将多个离线感知的环境信息和信号信息作为数据集对多种不同的信道模型进行训练，以得到信道状态信息，并将信道状态信息与多个离线感知的环境本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于语义通信的信道环境感知方法，其特征在于，包括以下步骤：获取多个离线感知的环境信息和信号信息；建立多种不同的信道模型，并将所述多个离线感知的环境信息和信号信息作为数据集对所述多种不同的信道模型进行训练，以得到信道状态信息，并将所述信道状态信息与所述多个离线感知的环境信息和信号信息进行映射以构建语义库；获取在线感知的环境信息和信号信息，并采用随机决策算法对所述在线感知的环境信息、信号信息与所述语义库进行匹配以得到匹配后的信道状态信息；判断所述匹配后的信道状态信息是否存在所述语义库，如果否，则根据所述在线感知的环境信息和信号信息更新所述语义库；如果是，则认为匹配成功。2.如权利要求1所述的基于语义通信的信道环境感知方法，其特征在于，采用随机决策算法对所述在线感知的环境信息、信号信息与所述语义库进行匹配以得到匹配后的信道状态信息，包括：将所述在线感知的环境信息和信号信息转化为序列，并将所述序列划分为训练集和测试集；根据所述训练集构建多个决策树，并对所述多个决策树进行后剪枝处理；采用后剪枝处理后的多个决策树对所述训练集进行训练，并将所述测试集输入到所述后剪枝处理后的多个决策树以得到匹配后的信道状态信息。3.如权利要求2所述的基于语义通信的信道环境感知方法，其特征在于，判断所述匹配后的信道状态信息是否存在所述语义库，包括：对所述匹配后的信道状态信息进行语义距离判断；如果所述语义距离大于等于预先设置的门限阈值，则认为所述匹配后的信道状态信息不存在所述语义库，如果所述语义距离小于预先设置的门限阈值，则认为所述匹配后的信道状态信息存在所述语义库。4.如权利要求3所述的基于语义通信的信道环境感知方法，其特征在于，根据以下公式计算语义距离：其中，在线感知的环境信息为X
i
＝[X1，X2，...，X
L
]
H
，信号信息为S
j
＝[S1，S2，...，S
K
]
H
；语义库的环境信息为信号信息为ω1表示环境信息中各环境参数分量的权重；ω2表示信号信息的语义距离权重；ω
1，i
(i＝1，2，
…
L)表示环境信息中各环境参数分量的权重；ω
2，j
(j＝1，2，
…
K)表示信号信息中各信号参数分量的权重。5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有基于语义通信的信道环境感知程序，该基于语义通信的信道环境感知程序被处理器执行时实现如权利要求1
‑
4中任一项所述的基于语义通信的信道环境感知方法。6.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄联芬，谢新典，胡威，叶明淦，李仲亮，赵毅峰，高志斌，李王明卉，刘重军，丁宝国，杨波，于吉涛，钱丽萍，
申请(专利权)人：京信网络系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：