基于神经网络滤波器组的高效无失真频谱复用器
信号处理
2025-07-24 v1
摘要
频谱复用器能够通过网关设备同时传输多个窄带物联网信号，从而提高整体频谱利用率。我们提出了一种基于滤波器组的新型解决方案，与传统方法相比，该方案具有更高的效率和更小的失真。我们采用模型驱动方法，通过将神经网络模型解释为滤波器组，将神经网络集成到滤波器组设计中。所提出的基于NN的滤波器组可以利用先进的学习能力实现无失真复用，并利用硬件加速实现高效率。然后，我们评估了由基于NN的滤波器组实现的频谱复用器在各种信号和环境条件下的性能。结果表明，它可以实现低至dB归一化均方误差的低失真水平。此外，与传统方法相比，它实现了高达35倍的执行效率增益和10dB的信噪比增益。现场应用表明，它可以处理异构和同构的物联网网络，在标准接收器上实现高达98%的高数据包接收率。
引用
@article{arxiv.2507.17106,
title = {Efficient and Distortion-less Spectrum Multiplexer via Neural Network-based Filter Banks},
author = {Jiazhao Wang and Wenchao Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.17106},
year = {2025}
}