大规模 MIMO-OFDM 中 1-bit 数据检测算法与 VLSI 设计
信号处理
2020-09-07 v1 信息论
math.IT
摘要
在全数字大规模多输入多输出(MIMO)基站的射频(RF)链中使用低分辨率数据转换器,有望显著降低功耗、硬件成本和互连带宽。我们提出了一种量化感知的数据检测算法,以缓解 1-bit 量化大规模 MIMO 正交频分复用(OFDM)系统的性能损失。由于系统性能严重依赖于信道估计质量,我们还基于所提数据检测算法开发了一种非线性 1-bit 信道估计算法。我们表明,所提算法在误码率方面显著优于线性数据检测器和信道估计器。针对所提非线性数据检测算法,我们开发了超大规模集成(VLSI)架构,并给出了在 Xilinx Virtex-7 现场可编程门阵列(FPGA)上的实现结果。据我们所知,我们的实现结果是针对 1-bit 大规模 MU-MIMO-OFDM 系统的首次实现,并且相对于为高分辨率数据转换器系统设计的最先进线性数据检测器,展现出可媲美的硬件效率,同时实现了更低的误码率。
引用
@article{arxiv.2009.02068,
title = {Algorithm and VLSI Design for 1-bit Data Detection in Massive MIMO-OFDM},
author = {Seyed Hadi Mirfarshbafan and Mahdi Shabany and Seyed Alireza Nezamalhosseini and Christoph Studer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.02068},
year = {2020}
}
备注
To appear in the IEEE Open Journal of Circuits and Systems (OCJAS)