超载离散线性反求解的正则化近似消息传递

本文提出正则化近似消息传递（RAMP），这是一种用于在多个输入多个输出（MIMO）系统中离散信号检测的低复杂度算法，其中发射天线数量超过接收天线数量。虽然最新方法（SotA）的迭代离散最小二乘（IDLS）框架实现了接近最优的离散感知性能，但其迭代矩阵求逆导致 $\mathcal{O}(M^3)$ 的不可接受复杂度。RAMP 通过推导适应性、状态依赖的标量去噪器，在近似消息传递（AMP）框架内强制执行任意离散星座约束，将每迭代复杂度降低至 $\mathcal{O}(NM)$。进一步提出一种鲁棒变体，通过引入 $\ell_2$-范数惩罚项（类似于线性最小均方误差（LMMSE）估计器）来增强噪声鲁棒性。仿真结果表明，在不相关的瑞利衰落下，所提出的两种算法均接近其精确 IDLS 对应物，同时避免了标准 AMP 在超载 regime 中的灾难性失效，在计算成本的少数情况下实现了陡峭的位错误率（BER）水壶曲线。