In molecular communications (MC), inter-symbol interference (ISI) and noise are key factors that degrade communication reliability. Although time-domain equalization can effectively mitigate these effects, it often entails high computational complexity concerning the channel memory. In contrast, frequency-domain equalization (FDE) offers greater computational efficiency but typically requires prior knowledge of the channel model. To address this limitation, this letter proposes FDE techniques based on long short-term memory (LSTM) neural networks, enabling temporal correlation modeling in MC channels to improve ISI and noise suppression. To eliminate the reliance on prior channel information in conventional FDE methods, a supervised training strategy is employed for channel-adaptive equalization. Simulation results demonstrate that the proposed LSTM-FDE significantly reduces the bit error rate compared to traditional FDE and feedforward neural network-based equalizers. This performance gain is attributed to the LSTM's temporal modeling capabilities, which enhance noise suppression and accelerate model convergence, while maintaining comparable computational efficiency.


翻译:在分子通信中,码间干扰和噪声是降低通信可靠性的关键因素。尽管时域均衡能有效缓解这些影响,但其通常涉及与信道记忆相关的高计算复杂度。相比之下,频域均衡具有更高的计算效率,但通常需要先验的信道模型知识。为解决这一局限,本文提出基于长短期记忆神经网络的频域均衡技术,通过建模分子通信信道中的时间相关性来改善码间干扰和噪声抑制。为消除传统频域均衡方法对先验信道信息的依赖,采用监督训练策略实现信道自适应均衡。仿真结果表明,与传统频域均衡及基于前馈神经网络的均衡器相比,所提出的LSTM-FDE方法显著降低了误码率。这一性能提升归因于LSTM的时间建模能力,其增强了噪声抑制效果并加速了模型收敛,同时保持了相当的计算效率。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
15+阅读 · 2022年1月24日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员