CN112039599A - 数据信号处理方法及装置、存储介质、电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种数据信号处理方法及装置、存储介质、电子装置,该方法包括:利用K均值聚类算法将映射至正交振幅调制QAM星座图上的数据信号分为K个聚类,其中,K是大于1的自然数;确定K个聚类中每个聚类的中心点在QAM星座图上对应的星座点;确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值;在K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,其中,i小于K。通过本发明,解决了对信号的相位偏差进行调整的问题,达到提高通信的性能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及计算机领域,具体而言,涉及一种数据信号处理方法及装置、存储介质、电子装置。
背景技术
由于发光二极管(Light Emitting Diode,简称为LED)发光效率高、价格低廉,在以LED为光源的可见光通信领域的研究受到广泛的关注。由于信道不理想,其间存在的噪声可能会对信号的传输产生影响,放大器,LED以及光电探测器件等在通信系统中引入的非线性也会增大接收信号的误码率,通信质量变差。
在信号通过信道后,使用后均衡技术对接收的信号进行一定的处理,能够有效降低噪声的干扰,提升误码率性能。但后均衡技术主要是针对线性失真的。
因此,需要提供一种估计并纠正可见光通信系统存在的相位偏差的方法,能够适用与高速可将光通信系统并能准确估计载波的相位偏差,达到降低误码率,提高系统整体性能目的。
同样的,在光纤通信系统中,由于光信号在光纤传输中受到色散、非线性的影响,会引起信号失真,在接收端处理时,除了进行时钟同步、正交化、色散补偿、频偏估计之外,还需要对残余相偏进行估计和补偿,才能实现正确判决。
针对存在的对信号的相位偏差调整的问题,相关技术中尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种数据信号处理方法及装置、存储介质、电子装置,以至少解决相关技术中的对信号的相位偏差调整的问题。
根据本发明的一个实施例,提供了一种数据信号处理方法,包括:利用K均值聚类算法将映射至正交振幅调制QAM星座图上的数据信号分为K个聚类,其中,K是大于1的自然数;确定K个聚类中每个聚类的中心点在QAM星座图上对应的星座点;确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值;在K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,其中,i小于K。
可选地,在确定K个聚类中每个聚类的中心点在QAM星座图上对应的星座点之前,方法还包括:确定每个聚类中的初始中心点;迭代每个聚类中的初始中心点与每个聚类中的数据点之间的距离,得到每个聚类的中心点。
可选地,确定每个聚类中的初始中心点包括以下之一:在每个聚类中的数据点中随机确定初始中心点;将QAM星座图上每个星座的星座点分别确定为每个聚类的初始中心点。
可选地,确定第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值包括:确定第i个聚类的中心点在QAM星座图上的坐标为(xi,yi)、第i个聚类的中心点对应的星座点的坐标为(x′i,y′i);通过以下公式确定第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值cosθi:
其中,θi=arccosθi。
可选地,在K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,包括:确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值,得到多个相位偏差值;确定出多个相位偏差值的平均值,得到K个聚类的整体相位偏差值;利用整体相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差。
根据本发明的另一个实施例,提供了一种数据信号处理装置,包括:第一确定模块,用于利用K均值聚类算法将映射至正交振幅调制QAM星座图上的数据信号分为K个聚类,其中,K是大于1的自然数;第二确定模块,用于确定K个聚类中每个聚类的中心点在QAM星座图上对应的星座点;第三确定模块,用于确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值;调整模块,用于在K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,其中,i小于K。
根据本发明的又一个实施例,还提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的又一个实施例,还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明,由于利用K均值聚类算法将映射至正交振幅调制QAM星座图上的数据信号分为K个聚类,其中,K是大于1的自然数;确定K个聚类中每个聚类的中心点在QAM星座图上对应的星座点;确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值;在K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,其中,i小于K。实现了对信号的相位偏差的调整。因此,可以解决对信号的相位偏差进行调整的问题,达到提高通信的性能的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明实施例的一种数据信号处理方法的移动终端的硬件结构框图;
图2是根据本发明实施例的数据信号处理方法的流程图;
图3是根据本发明实施例的多波段8PAM的星座图;
图4是根据本发明实施例的K-mean相位纠偏算法的流程图;
图5是根据本发明实施例的基于K-means聚类的相位估计算法的光通信系统图;
图6是根据本发明实施例的相位纠偏结果图;
图7是根据本发明实施例的数据信号处理装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请实施例所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例,图1是本发明实施例的一种数据信号处理方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示,移动终端10可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104,可选地,上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解,图1所示的结构仅为示意,其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如,移动终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序,例如,应用软件的软件程序以及模块,如本发明实施例中的数据信号处理方法对应的计算机程序,处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller,简称为NIC),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,传输装置106可以为射频(Radio Frequency,简称为RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种数据信号处理方法,图2是根据本发明实施例的数据信号处理方法的流程图,如图2所示,该流程包括如下步骤:
步骤S202,利用K均值聚类算法将映射至正交振幅调制QAM星座图上的数据信号分为K个聚类,其中,K是大于1的自然数;
步骤S204,确定K个聚类中每个聚类的中心点在QAM星座图上对应的星座点;
步骤S206,确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值;
步骤S208,在K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,其中,i小于K。
通过上述步骤,由于利用K均值聚类算法将映射至正交振幅调制QAM星座图上的数据信号分为K个聚类,其中,K是大于1的自然数;确定K个聚类中每个聚类的中心点在QAM星座图上对应的星座点;确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值;在K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,其中,i小于K。实现了对信号的相位偏差的调整。因此,可以解决对信号的相位偏差进行调整的问题,达到提高通信的性能的效果。
可选地,上述步骤的执行主体可以为终端等,但不限于此。
可选地,本实施例可以应用于光纤通信中,但不限于此。
可选地,k均值聚类k-means clustering是无监督学习算法的一种,将n个样本信号分为k个聚类,其中,每个样本被划分到与之距离最近的聚类中心对应的聚类中。本实施例中,使用高效的启发式算法使观测值快速收敛与局部最优解。k均值聚类模型是一种仅考虑接收到的数据本身的统计规律的聚类算法。
在一个可选的实施例中,在确定K个聚类中每个聚类的中心点在QAM星座图上对应的星座点之前,方法还包括:确定每个聚类中的初始中心点;迭代每个聚类中的初始中心点与每个聚类中的数据点之间的距离,得到每个聚类的中心点。在本实施例中,不同的初始化方法会使算法的准确性有所差别,可以利用不同的迭代循环来实现误差函数的良好收敛。
在一个可选的实施例中,确定每个聚类中的初始中心点包括以下之一:在每个聚类中的数据点中随机确定初始中心点;将QAM星座图上每个星座的星座点分别确定为每个聚类的初始中心点。
在本实施例中,可以计算每一个数据点和当前聚类中心点的最短距离。中心点通过迭代使偏误小于阈值。迭代获得每个聚类得到中心点。
在一个可选的实施例中,确定第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值包括:确定第i个聚类的中心点在QAM星座图上的坐标为(xi,yi)、第i个聚类的中心点对应的星座点的坐标为(x′i,y′i);通过以下公式确定第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值cosθi:
其中,θi=arccosθi。在本实施例中,可以通过k-means迭代将8QAM奇异星座分为8个聚类,8QAM奇异星座如图3所示。且分别找出利用k-means聚类之后的星座中心点,将每一个聚类对应的中心点与标准星座点之间的相位偏差作为该聚类的相位偏差的估计。
在一个可选的实施例中,在K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,包括:确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值,得到多个相位偏差值;确定出多个相位偏差值的平均值,得到K个聚类的整体相位偏差值;利用整体相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明:
本实施例提供了一种利用K均值聚类估计并纠正相偏方法,图4为K-mean相位纠偏算法的流程图,利用k-means聚类进行相偏估计的算法如下:
通过k-means迭代将8QAM奇异星座分为8个聚类,并且分别找出利用k-means聚类之后的星座中心点,将每一个聚类对应的中心点与标准星座点之间的相位偏差作为该聚类的相位偏差的估计。设k-means聚类之后的星座中心点为(xi,yi),标准星座点为(x′i,y′i)。
分别计算每个聚类中心点与对应标准星座点之间对的相位差。相位计算公式如下:
θi=arccosθi (2)
计算出每个星座点的相位偏差后求平均值,将该平均值作为星座整体相位偏差的估计
θ=mean(∑θi)(1=1,2,...,8) (3)
通过本实施例,可以降低相位偏移对光通信系统的影响,从而提高通信系统的性能。
图5是本实施例中基于K-means聚类算法的相位估计的光通信系统的示意图,如图5所示,该系统是单载波8QAM系统。在22n+2QAM信号传输性能不理想的情况下,若退而求其次传输22nQAM信号,会存在巨大的资源浪费。对于偶数阶的情况,I路和Q路是均衡的;而传统的奇数阶情况,I路和Q路不平衡,信号传输性能受到影响。通过更为对称的星座点排布规则,使I路与Q路均衡,PAPR变小,传输性能得到优化。与此同时使用基于K-means聚类的相位纠偏算法来降低光通信系统中残余相偏的影响。在发射端,8QAM信号加载到单载波上,然后调制在LED或LD上以光信号形式发送。在接收端,信号被光电探测器接收后被放大器放大,然后在后端进行进一步的信号处理。信号首先进行重采样和同步,再通过频域的滤波后进行归一化和下采样,之后信号通过CMA进行后均衡,最后通过基于K-means聚类算法找到8QAM星座每一类的中心,并求出聚类中心与标准星座点之间的向量,作为纠偏向量,将聚类中心沿着对应的纠偏向量迁移到标准星座点处,实现相偏的估计与纠正。该相位估计的优点在于利用机器学习算法降低了光通信系统中的色散和非线性导致残余相偏的影响。该算法可以在可见光通信系统中应用,也可以应用于光纤通信中。
图6是本实施例中相位纠偏结果的示意图,如图6所示,星座图通过不同的颜色来表示不同聚类。(a)表示纠偏前的星座图,(b)表示纠偏后的星座图。其中实线“×”代表恒模算法CMA均衡后的情况,虚线“×”为相位纠偏后的情况。从图6中可以看出,经过可见光信道传输后星座会产生一定程度的相偏,经过K-means聚类相偏纠正算法纠偏之后,星座聚类中心与标准星座点基本重合。
本实施例中是基于K均值聚类K-means clustering进行光通信系统中相偏估计和纠正的。可以解决光系统中残余相偏造成的接收信号误码率增大,通信质量变差的问题。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
在本实施例中还提供了一种数据信号处理装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图7是根据本发明实施例的数据信号处理装置的结构框图,如图7所示,该装置包括:第一确定模块72、第二确定模块74、第三确定模块76以及调整模块78,下面对该装置进行详细说明:
第一确定模块72,用于利用K均值聚类算法将映射至正交振幅调制QAM星座图上的数据信号分为K个聚类,其中,K是大于1的自然数;
第二确定模块74,用于确定K个聚类中每个聚类的中心点在QAM星座图上对应的星座点;
第三确定模块76,用于确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值;
调整模块78,用于在K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,其中,i小于K。
通过上述模块,由于利用K均值聚类算法将映射至正交振幅调制QAM星座图上的数据信号分为K个聚类,其中,K是大于1的自然数;确定K个聚类中每个聚类的中心点在QAM星座图上对应的星座点;确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值;在K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,其中,i小于K。实现了对信号的相位偏差的调整。因此,可以解决对信号的相位偏差进行调整的问题,达到提高通信的性能的效果。
可选地,上述步骤的执行主体可以为终端等,但不限于此。
可选地,本实施例可以应用于光纤通信中,但不限于此。
可选地,k均值聚类k-means clustering是无监督学习算法的一种,将n个样本信号分为k个聚类,其中,每个样本被划分到与之距离最近的聚类中心对应的聚类中。本实施例中,使用高效的启发式算法使观测值快速收敛与局部最优解。k均值聚类模型是一种仅考虑接收到的数据本身的统计规律的聚类算法。
在一个可选的实施例中,在确定K个聚类中每个聚类的中心点在QAM星座图上对应的星座点之前,方法还包括:确定每个聚类中的初始中心点;迭代每个聚类中的初始中心点与每个聚类中的数据点之间的距离,得到每个聚类的中心点。在本实施例中,不同的初始化方法会使算法的准确性有所差别,可以利用不同的迭代循环来实现误差函数的良好收敛。
在一个可选的实施例中,确定每个聚类中的初始中心点包括以下之一:在每个聚类中的数据点中随机确定初始中心点;将QAM星座图上每个星座的星座点分别确定为每个聚类的初始中心点。
在本实施例中,可以计算每一个数据点和当前聚类中心点的最短距离。中心点通过迭代使偏误小于阈值。迭代获得每个聚类得到中心点。
在一个可选的实施例中,确定第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值包括:确定第i个聚类的中心点在QAM星座图上的坐标为(xi,yi)、第i个聚类的中心点对应的星座点的坐标为(x′i,y′i);通过以下公式确定第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值cosθi:
其中,θi=arccosθi。在本实施例中,可以通过k-means迭代将8QAM奇异星座分为8个聚类,8QAM奇异星座如图3所示。且分别找出利用k-means聚类之后的星座中心点,将每一个聚类对应的中心点与标准星座点之间的相位偏差作为该聚类的相位偏差的估计。
在一个可选的实施例中,在K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,包括:确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值,得到多个相位偏差值;确定出多个相位偏差值的平均值,得到K个聚类的整体相位偏差值;利用整体相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差。
需要说明的是,上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的,对于后者,可以通过以下方式实现,但不限于此:上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
本发明的实施例还提供了一种存储介质,该存储介质中存储有计算机程序,其中,该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序:
S1,利用K均值聚类算法将映射至正交振幅调制QAM星座图上的数据信号分为K个聚类,其中,K是大于1的自然数;
S2,确定K个聚类中每个聚类的中心点在QAM星座图上对应的星座点;
S3,确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值;
S4,在K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,其中,i小于K。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。
可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:
S1,利用K均值聚类算法将映射至正交振幅调制QAM星座图上的数据信号分为K个聚类,其中,K是大于1的自然数;
S2,确定K个聚类中每个聚类的中心点在QAM星座图上对应的星座点;
S3,确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值;
S4,在K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用相位偏差值调整第i个聚类的中心点,以使第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,其中,i小于K。
可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种数据信号处理方法,其特征在于,包括:
利用K均值聚类算法将映射至正交振幅调制QAM星座图上的数据信号分为K个聚类,其中,所述K是大于1的自然数;
确定所述K个聚类中每个聚类的中心点在所述QAM星座图上对应的星座点;
确定所述每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值;
在所述K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用所述相位偏差值调整所述第i个聚类的中心点,以使所述第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,其中,所述i小于所述K。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在确定所述K个聚类中每个聚类的中心点在所述QAM星座图上对应的星座点之前,所述方法还包括:
确定所述每个聚类中的初始中心点;
迭代所述每个聚类中的初始中心点与所述每个聚类中的数据点之间的距离,得到所述每个聚类的中心点。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,确定所述每个聚类中的初始中心点包括以下之一:
在所述每个聚类中的数据点中随机确定所述初始中心点;
将所述QAM星座图上每个星座的星座点分别确定为所述每个聚类的初始中心点。
5.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,在所述K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用所述相位偏差值调整所述第i个聚类的中心点,以使所述第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,包括:
确定每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值,得到多个相位偏差值;
确定出所述多个相位偏差值的平均值,得到所述K个聚类的整体相位偏差值;
利用所述整体相位偏差值调整所述第i个聚类的中心点,以使所述第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差。
6.一种数据信号处理装置,其特征在于,包括:
第一确定模块,用于利用K均值聚类算法将映射至正交振幅调制QAM星座图上的数据信号分为K个聚类,其中,所述K是大于1的自然数;
第二确定模块,用于确定所述K个聚类中每个聚类的中心点在所述QAM星座图上对应的星座点;
第三确定模块,用于确定所述每个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值;
调整模块,用于在所述K个聚类中第i个聚类的中心点与对应的星座点之间的相位偏差值大于0情况下,利用所述相位偏差值调整所述第i个聚类的中心点,以使所述第i个聚类的中心点与对应的星座点之间无相位偏差,其中,所述i小于所述K。
7.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至5任一项中所述的方法。
8.一种电子装置,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至5任一项中所述的方法。
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---|---|---|---|---|
CN115913868A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-04-04 | 中科南京移动通信与计算创新研究院 | 一种基于聚类的矢量调制信号分析方法及其系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110182387A1 (en) * | 2010-01-27 | 2011-07-28 | I Zakir Ahmed | Blind Mechanism for the Joint Estimation of Frequency Offset and Phase Offset for QAM Modulated Signals |
CN107566039A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-09 | 复旦大学 | 一种基于聚类判决的可见光系统非线性补偿方法 |
CN107819513A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-03-20 | 苏州大学 | 用于64‑qam相干光传输系统的缓和光纤非线性方法 |
-
2019
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-
2020
- 2020-04-24 WO PCT/CN2020/086760 patent/WO2020244335A1/zh active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110182387A1 (en) * | 2010-01-27 | 2011-07-28 | I Zakir Ahmed | Blind Mechanism for the Joint Estimation of Frequency Offset and Phase Offset for QAM Modulated Signals |
CN107566039A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-09 | 复旦大学 | 一种基于聚类判决的可见光系统非线性补偿方法 |
CN107819513A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-03-20 | 苏州大学 | 用于64‑qam相干光传输系统的缓和光纤非线性方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
WU, XINGBANG等: "The phase estimation of geometric shaping 8-QAM modulations based on K-means clustering in underwater visible light communication", 《OPTICS COMMUNICATIONS》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115913868A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-04-04 | 中科南京移动通信与计算创新研究院 | 一种基于聚类的矢量调制信号分析方法及其系统 |
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