Derin öğrenme tabanlı modülasyon tanıma

Abstract

Haberleşme teknolojilerinde her geçen gün artan sinyal çeşitliliği, bu sinyallerin tanımlanması ve sınıflandırılması gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. Beşinci nesil (fifth generation, 5G) ve ötesi kablosuz haberleşme teknolojileri, birçok uygulama için vazgeçilmez iletişim araçları haline gelmiştir. Otomatik modülasyon tanıma (automatic modulation recognition, AMR) tekniği, özellikle yeni nesil nesnelerin interneti, akıllı şehirler, otonom araçlar ve bilişsel radyo gibi birçok uygulama için temel bileşen haline gelmiştir. Bu çalışmada sekiz farklı modülasyon türü kullanılarak bir veri seti oluşturulmuş ve derin öğrenme (deep learning, DL) algoritmalarından olan evrişimli sinir ağları (convolutional neural network, CNN) kullanılarak farklı sinyal-gürültü oranlarında (signal-to-noise ratio, SNR) modülasyon türü sınıflandırılması yapılmıştır. Sonuç olarak SNR değerleri 10 dB, 20 dB ve 30 dB iken CNN ile sınıflandırma işleminde sırasıyla %80,76, %99,89 ve %100 doğruluk sağlanmıştır.

The increasing signal diversity of communication technologies has revealed the need that these signals to be defined and classified. Fifth-generation (5G) and beyond wireless communication technologies have become indispensable communication tools for many applications. The automatic modulation recognition (AMR) technique has become a key component for many applications, especially the next-generation internet of things, smart cities, autonomous vehicles, and cognitive radio. In this study, a data set was created using eight different modulation types and modulation classification was made at different signal-to-noise ratios (SNR) using convolutional neural networks (CNN) from deep learning (DL) algorithms. As a result, while the SNR values were 10 dB, 20 dB, and 30 dB, CNN provided 80.76%, 99.89%, and 100% accuracy in the classification process, respectively.