基于变分自编码器的相干光通信盲均衡与信道估计
信号处理
2022-09-16 v2 信息论
机器学习
math.IT
摘要
我们研究基于变分推断的自适应盲均衡器在光通信载波恢复中的潜力。这些均衡器基于最大似然信道估计的低复杂度近似。我们将变分自编码器 (VAE) 均衡器的概念推广到包含概率星座整形 (PCS)（在光通信中无处不在）、接收端过采样以及双偏振传输的高阶调制格式。除基于卷积神经网络的黑盒均衡器外，我们提出一种基于线性蝴蝶滤波器的模型驱动均衡器，并使用变分推断范式训练滤波器系数。作为副产物，VAE 还提供可靠的信道估计。我们针对经典加性白高斯噪声 (AWGN) 信道（含码间干扰 (ISI)）以及色散线性光双偏振信道，分析 VAE 的性能与灵活性。我们表明，对于 PCS，在固定及时变信道下，它通过优于最先进的恒模算法 (CMA) 而拓展了盲自适应均衡器的应用范围。评估附有超参数分析。
引用
@article{arxiv.2204.11776,
title = {Blind Equalization and Channel Estimation in Coherent Optical Communications Using Variational Autoencoders},
author = {Vincent Lauinger and Fred Buchali and Laurent Schmalen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11776},
year = {2022}
}
备注
Published (Open Access) in IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Sep 2022