一种基于LSTM网络的MAC协议识别方法技术

本发明专利技术涉及一种基于LSTM网络的MAC协议识别方法，包括：离线训练阶段：S1、获取已知信号s(t)；S2、计算信号s(t)对应的功率Ps(t)；S3、生成Ns×1观测向量；S4、生成打有标签的训练数据集；S5、训练LSTM网络模型；在线识别阶段：S6、接收未知信号x(t)；S7、计算信号x(t)对应的功率Px(t)；S8、生成Ns×1观测向量；S9、将未知信号的观测向量送入训练好的LSTM网络模型，得到识别结果。本发明专利技术方法，引入深度学习思想，利用LSTM网络充分考虑接收信号的时域相关性，能够在较少人工干预的条件下达到更高的识别精度。

A MAC Protocol Recognition Method Based on LSTM Network

The invention relates to a method for identifying MAC protocol based on LSTM network, which includes: off-line training stage: S1, acquiring known signal s (t); S2, power Ps (t) corresponding to calculated signal s (t); S3, generating Ns*1 observation vector; S4, generating labeled training data sets; S5, training LSTM network model; on-line identification stage: S6, receiving unknown signal x (t); S7, calculating signal x (t) pairs. The corresponding power Px (t); S8; generating Ns * 1 observation vectors; S9; feeding the observation vectors of unknown signals into the trained LSTM network model to get the recognition results. The method of the invention introduces the deep learning idea and fully considers the time-domain correlation of the received signal by using LSTM network, so as to achieve higher recognition accuracy with less manual intervention.

【技术实现步骤摘要】
一种基于LSTM网络的MAC协议识别方法
本专利技术属于通信技术中认知无线电领域，具体涉及次级用户基于长短期记忆(LongShort-termMemory，LSTM)网络识别主用户所使用的媒体访问控制(MediumAccessControl，MAC)协议类型的方法。
技术介绍
随着无线用户数量的快速增长，频谱资源愈加紧缺。认知无线电(CognitiveRadio,CR)作为一种具有学习能力的频谱共享技术，缓解了频谱紧缺的状况。认知无线电网络的媒体访问控制(MediumAccessControl,MAC)协议是认知无线电技术应用的重要组成部分。一方面，识别主用户网络使用的MAC协议类型可以协助认知用户更智能地与周围环境交互信息，从而更好地检测频谱空洞，同时减少对活跃主用户的干扰。另一方面，随着认知无线电技术的不断发展，实现可重构的MAC协议以及异构认知网络都迫切需要MAC协议识别技术。目前，MAC协议识别的研究主要基于机器学习方法，其中又以支持向量机(SupportVectorMachine,SVM)为代表。此类方法选择手工提取认知终端接收信号的能量均值、方差或者信道忙碌、空闲时间作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LSTM网络的MAC协议识别方法，包括：利用LSTM网络识别信号采用的MAC协议类型，包含离线训练阶段和在线识别两个阶段；所述离线训练阶段包括：S1、获取已知信号：空口接收或者仿真得到多种已知MAC协议类型的信号s(t)；S2、计算信号功率：计算信号s(t)的功率为Ps(t)；S3、生成观测向量：选取信号功率Ps(t)中Ns个采样点作为一组观测值，构成一个Ns×1观测向量；S4、生成训练集：根据信号的MAC协议类型对观测向量打标签，并生成大量打过标签的观测向量作为训练数据集；S5、训练LSTM网络：将训练数据集输入LSTM网络，进行训练，得到训练好的网络模型。所述在线识别阶段包括：...

【技术特征摘要】
1.一种基于LSTM网络的MAC协议识别方法，包括：利用LSTM网络识别信号采用的MAC协议类型，包含离线训练阶段和在线识别两个阶段；所述离线训练阶段包括：S1、获取已知信号：空口接收或者仿真得到多种已知MAC协议类型的信号s(t)；S2、计算信号功率：计算信号s(t)的功率为Ps(t)；S3、生成观测向量：选取信号功率Ps(t)中Ns个采样点作为一组观测值，构成一个Ns×1观测向量；S4、生成训练集：根据信号的MAC协议类型对观测向量打标签，并生成大量打过标签的观测向量作为训练数据集；S5、训练LSTM网络：将训练数据集输入LSTM网络，进行训练，得到训练好的网络模型。所述在线...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭盛亮，李焕焕，陈铮，杨喜，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建,35