语义授权的可见光通信用于图像传输,基于深度卷积生成对抗网络.
Optics express
|November 22, 2024
概括
本研究介绍了可见光通信 (VLC) 系统的语义通信方案,以提高图像传输效率和链路稳定性. 这种新的方法显著降低了通讯开销,并且在没有硬件更改的情况下扩展了覆盖范围.
科学领域:
- 光学通信是指光学通信.
- 信号处理 信号处理
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 室内可见光通信 (VLC) 系统在传输效率和图像传输链路稳定性方面面临挑战.
- 传统方法通常需要大量的错误纠正开销,从而限制了性能.
- 深度卷积生成对抗网络 (DCGAN) 为智能数据提取提供了潜力.
研究的目的:
- 为优化室内VLC系统提出和评估基于语义通信的方案.
- 为了提高VLC图像传输的传输效率和链路稳定性.
- 为了减少通讯开销和扩大覆盖范围而无需硬件修改.
主要方法:
- 开发了一个使用DCGAN和矢量量化进行基本图像特征提取的语义模型.
- 集成的视线 (LOS) 和非视线 (NLOS) 室内VLC通道模型与噪声干扰.
- 与使用更好的便携式图形 (BPG) 和卷积代码的传统VLC系统进行性能评估.
- 在基于FPGA的室内测试台上实验验证了该系统,数据速率高达1Gbps.
主要成果:
- 语义VLC系统显示信号与噪声比率 (SNR) 增幅超过6dB.
- 与传统系统相比,实现了优越的性能,没有额外的位用于纠错.
- 降低了40%的通信开销,同时保持了图像质量.
- 双重通信覆盖,并确保稳定的高速图像传输.
结论:
- 拟议的语义通信方案显著提高了室内VLC系统的效率和稳定性.
- 它为高速图像传输提供了实用和有效的解决方案,降低了开销.
- 该系统展示了VLC技术的实质性进步,扩大了其适用性.
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