低分辨率 ADC 下 mMTC 中的设备活跃检测：一种新协议
信息论
2023-04-14 v2 信号处理
math.IT
摘要
本文研究低分辨率模数转换器（ADCs）对海量机器类通信（mMTC）中设备活跃检测的影响。与假设 ADC 分辨率为无穷的传统设置相比，低分辨率 ADC 给设备活跃检测带来两方面挑战。首先，低分辨率 ADC 对信号量化的码本设计尤为关键，因为良好的码本设计可使接收信号量化误差较小，进而显著影响活跃检测器性能。为此，需要关于接收信号功率的先验信息，其取决于活跃设备数 。这与传统设置中的活跃检测问题截然不同，后者中基站无需将 的知识作为前提。其次，基于协方差的方法在传统设置中取得了良好的活跃检测性能，而本文尚不清楚其是否仍能取得良好性能。为应对上述挑战，我们提出一种由 的估计器与活跃设备身份检测器组成的通信协议：1）对于估计器，技术难点在于 ADC 量化器设计与 的估计紧密交织，且二者互为所需信息/执行前提。我们提出一种渐进式估计器，迭代执行 的估计与 ADC 量化器设计；2）对于活跃检测器，我们提出一种定制设计的随机梯度下降算法来估计活跃设备身份。数值结果证明了该通信协议的有效性。
引用
@article{arxiv.2304.05119,
title = {Device Activity Detection in mMTC with Low-Resolution ADC: A New Protocol},
author = {Zhaorui Wang and Ya-Feng Liu and Ziyue Wang and Liang Liu and Haoyuan Pan and Shuguang Cui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.05119},
year = {2023}
}
备注
Submitted to IEEE for possible publication