【技术实现步骤摘要】
本公开涉及语义通信，尤其涉及一种基于滑动窗口的语义通信编码传输方法、装置及设备。
技术介绍
1、语义通信近年来成为了推动信息与通信技术发展的一个新的方向，同时也是人工智能领域创新的热点。在传统通信当中，信源的传输仅考虑了语法信息，语义通信通过对图像等信源进行语义信息提取和语义信息度量，传输面向下游任务的语义信息，实现智简通信。
2、传统通信系统一直根据香农分离原理进行设计和改进，但在实际系统中实现最优性能的条件难以达到，因此催动了联合编码技术的发展。信源信道联合编码是信息论和编码理论中的一个经典课题。当前联合编码方法，当信源维度增加时，基于深度学习的信源信道联合编码的模型容量不足以完全地感知信源分布，进而使得语义信息的传输准确率降低，系统性能会严重下降。
3、有鉴于此，如何实现对信源语义信息的全局感知，提高语义信息的传输准确率，成为了一个重要的研究问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开的目的在于提出一种基于滑动窗口的语义通信编码传输方法、装置及设备，用以解决或部分解决上述问题。
2、基于上述目的，本公开的第一方面提供了一种基于滑动窗口的语义通信编码传输方法，所述方法包括：
3、获取第一信源图像，利用滑动窗口编码器对所述第一信源图像进行编码处理，得到所述第一信源图像的第一语义层次表征向量；
4、获取目标信道的信噪比，根据所述信噪比，利用所述信道调制网络对所述第一语义层次表征向量进行编码处理，得到第一信道调制隐式表征向量，
5、获取目标速率，根据所述目标速率通过速率调制网络对所述第一信道调制隐式表征向量的传输速率进行调节，得到第一信道输入向量，其中速率调制网络为对自适应网络进行训练，得到的根据目标速率对信道调制隐式表征向量的传输速率进行调节的网络；
6、对所述第一信道输入向量进行功率归一化处理，得到第一功率归一化信道输入向量，将所述第一功率归一化信道输入向量输入至所述目标信道。
7、基于同一专利技术构思，本公开的第二方面提出了一种基于滑动窗口的语义通信编码传输装置，包括：
8、图像获取模块，被配置为获取第一信源图像，利用滑动窗口编码器对所述第一信源图像进行编码处理，得到所述第一信源图像的第一语义层次表征向量；
9、信噪比获取模块，被配置为获取目标信道的信噪比，根据所述信噪比，利用所述信道调制网络对所述第一语义层次表征向量进行编码处理，得到第一信道调制隐式表征向量，其中所述信道调制网络为对自适应网络进行训练，得到的根据信噪比对语义层次表征向量进行编码的网络；
10、速率调节模块，被配置为获取目标速率，根据所述目标速率通过速率调制网络对所述第一信道调制隐式表征向量的传输速率进行调节，得到第一信道输入向量，其中速率调制网络为对自适应网络进行训练，得到的根据目标速率对信道调制隐式表征向量的传输速率进行调节的网络；
11、归一化处理模块，被配置为对所述第一信道输入向量进行功率归一化处理，得到第一功率归一化信道输入向量，将所述第一功率归一化信道输入向量输入至所述目标信道。
12、基于同一专利技术构思，本公开的第三方面提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如上所述的基于滑动窗口的语义通信编码传输方法。
13、基于同一专利技术构思，本公开的第四方面提出了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如上所述的基于滑动窗口的语义通信编码传输方法。
14、从上述可以看出，本公开提出了一种基于滑动窗口的语义通信编码传输方法、装置及设备，通过利用滑动窗口编码器对获取到的第一信源图像进行编码处理，得到其对应的第一语义层次表征向量，所述第一语义层次表征向量表征了所述第一信源图像的语义特征，以供后续对抗信道噪声和衰落的影响。根据获取到的目标信道的噪声比，基于信道调制网络对所述第一语义层次表征向量进行信道编码，得到第一信道调制隐式表征向量，而后利用速率调制网络进行速率调节，得到第一信道输入向量，以适根据目标速率实现适时调整。对上述得到的第一信道输入向量进行功率归一化处理，得到第一功率归一化信道输入向量，以适应目标信道，并输入至所述目标信道中进行传输。通过使第一语义层次表征向量分别经过信道调制网络及速率调节网络，提供了图像传输的信噪比自适应策略和速率自适应策略，提高了信源语义信息的感知度，实现了对信源语义信息的全局感知。通过信源语义编码及信道编码的双重编码，将经过编码后的第一信道传输向量传输至信道中，以供其他接收端接收所述第一信道传输向量，识别对应的语义信息，提高了语义信息的传输准确率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于滑动窗口的语义通信编码传输方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滑动窗口编码器包括切片嵌入层、至少一个滑动窗口变换器模块及切片合并层，
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一映射向量输入至所述滑动窗口编码器的切片合并层，经过所述切片合并层处理得到第一语义层次表征向量，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道调制网络包括至少一个信道全连接层，
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，响应于所述信道全连接层的数量为多个，
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述速率调制网络包括至少一个速率全连接层及编码掩码模块，
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述滑动窗口解码器包括切片分割层及至少一个滑动窗口变换器模块，
9.一种基于滑动窗口的语义通信编码传输装置，其特征在于，包括：
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可
...【技术特征摘要】
1.一种基于滑动窗口的语义通信编码传输方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滑动窗口编码器包括切片嵌入层、至少一个滑动窗口变换器模块及切片合并层，
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一映射向量输入至所述滑动窗口编码器的切片合并层，经过所述切片合并层处理得到第一语义层次表征向量，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道调制网络包括至少一个信道全连接层，
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，响应于所述信道全连接层的数量为多个，
【专利技术属性】
技术研发人员：戴金晟，牛凯，杨可，王思贤，王俊，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。