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使用增强型自编码器实现无特征无线通信

信号处理 2025-07-11 v1

摘要

人工智能技术,特别是自编码器 (AE),在无线通信系统中受到广泛关注。本文研究使用 AE 生成低被探测和拦截概率 (LPD/LPI) 的无特征信号。首先,我们引入一种新的损失函数,将 KL 散度项添加到类别交叉熵中,以增强 AE 生成信号的噪声特征,同时保持区块误码率 (BLER)。其次,为支持 AE 输入的长源消息块,我们将源块的 one-hot 输入替换为由传统纠错编码方案预编码的二进制输入。AE 的输出随后通过相同的方案解码回源块。此设计使 AE 能够学习编码结构,从而在编码块上实现更佳的 BLER 性能,并且通过纠错解码器进一步降低源块的 BLER。此外,我们还在 over-the-air 通信中验证了基于 AE 的通信系统。实验结果表明,我们提出的方法改善了 AE 信号的无特征特性,并显著降低了消息块的 BLER,凸显了基于 AE 的方法在安全可靠的无线通信系统中具有广阔前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.07474,
  title  = {Featureless Wireless Communications using Enhanced Autoencoder},
  author = {Ruhui Zhang and Wei Lin and Binbin Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07474},
  year   = {2025}
}