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专利号: 2014100821431
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于双Sigmoid混沌神经网络的信号盲检测方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤A,构造接收数据矩阵:

接收端接收单个用户发送信号,经过过采样,获得离散时间信道的接收方程:T

XN=SΓ

式中,XN是接收数据阵,S是发送信号阵,Γ是由信道冲激响hjj构成的块Toeplitz矩T阵;(·) 表示矩阵转置;

其中,发送信号阵:

T

S=[sL+M(k),…,sL+M(k+N-1)]=[sN(k),…,sN(k-M-L)]N×(L+M+1),M为信道阶数,L为均衡器阶数,N为所需数据长度;

T

sL+M(k)=[s(k),…,s(k-L-M)];其中,s∈{±1},时刻k为自然数;

hjj=[h0,…,hM]q×(M+1),jj=0,1,…,M;

q是过采样因子,取值为正整数;

T

XN=[xL(k),…,xL(k+N-1)] 是N×(L+1)q接收数据阵,其中xL(k)=Γ·sL+M(k);步骤B,接收数据矩阵奇异值分解:式中,

H

(·) 是Hermitian转置;

U是奇异值分解中的N×(L+M+1)酉基阵;

0是(N-(L+M+1))×(L+1)q零矩阵;

V是(L+1)q×(L+1)q酉基阵;

Uc是N×(N-(L+M+1))酉基阵;

D是(L+M+1)×(L+1)q奇异值阵;

步骤C,设置权矩阵W=IN-Q,其中IN是N×N维的单位阵,步骤D,选择双Sigmoid混沌神经网络的激活函数,进行双Sigmoid混沌神经网络迭代运算;

双Sigmoid混沌神经网络动态方程为:y(t)=σ(s(t))

对该方程进行迭代运算,然后把每次迭代的结果代入双Sigmoid混沌神经网络的能量函数E(t)中,当该能量函数E(t)达到最小值,即y(t)=y(t-1)时,该双Sigmoid混沌神经网络达到平衡,迭代结束;

其中,

s(t)为双Sigmoid混沌神经网络N个神经元构成的向量,且si(t)为发送数据阵的列向量,i代表第i个神经元,0≤i≤N;t为网络迭代过程中运行的时间,该网络中的连续时间t和离散时间k通过欧拉公式实现转换;

σ(.)为神经元的第一个Sigmoid函数,f(.)为神经元的第二个Sigmoid函数;

k为该网络的衰减因子,W为双Sigmoid混沌神经网络的网络权矩阵,α为该网络的尺度参数;

z(t)为随着网络的迭代循环而逐渐变小的变量,β为z(t)的下降导数;

y(t)为N个神经元的输出yi(t)构成的向量,该网络达到最后平衡时,可近似的认为每个神经元的yi(t)=si(t),y(t)即为求取的发送信号。

2.权利要求1所述的基于双Sigmoid混沌神经网络的信号盲检测方法,其特征在于,步骤D中,所述双Sigmoid混沌神经网络的激活函数分别为:σ(x)=tanh(x)

f(x)=sin(x)

其中,x为神经网络的输入,f(x)的导数远小于σ(x)的导数。

3.权利要求1所述的基于双Sigmoid混沌神经网络的信号盲检测方法,其特征在于,步骤D中,所述双Sigmoid混沌神经网络的能量函数为:其中:

该混沌神经网络由N个神经元构成;

E(t)为该混沌神经网络的能量函数;

α为该网络的尺度参数;

H

矩阵W为混沌神经网络的权矩阵,且W=W,矩阵W的对角元ωii>0;

k为该网络的衰减因子;

yi(t)为t时刻第i个神经元的输出;

T -1

σ(t)=σ(s(t)),σ(t)为该网络激活函数σ(t)的转置,σi (τ)为第i个神经元的Sigmoid函数σi(τ)的反函数,σ′(t)、f′(t)分别为Sigmoid函数σ(x)和f(x)对时间的导数,且σ′(t)>0、f′(t)>0,zi(t)为随着该网络的迭代循环而逐渐变小的变量。