基于非负最小二乘的无授权随机接入海量机器类通信导频跳变序列检测架构
信号处理
2020-12-08 v2
摘要
在使用导频跳变序列的无授权随机接入海量机器类通信（mMTC）中，用户活动检测可表述为求解非负最小二乘（NNLS）问题。本工作中，提出了采用不同算法求解 NNLS 问题的两种架构。这些算法以全并行方式和定点算术实现，从而获得高检测率与低功耗。第一种算法，快速投影梯度，更快收敛到最优值。第二种算法，乘法更新，部分在对数域中实现，并提供更小的芯片面积与更低功耗。对于约每秒一百万次检测的速率，快速算法的芯片面积约为 0.7 mm，而乘法算法在 28 nm FD-SOI 标准单元工艺、1 V 电源电压下实现时约为 0.5 mm。快速投影梯度算法使用 256 次迭代时能耗约为 300 nJ/检测，收敛接近理论值。使用 128 次迭代时，约需 250 nJ/检测，检测性能与乘法算法 192 次迭代相当，后者约需 100 nJ/检测。
引用
@article{arxiv.2009.02089,
title = {Massive Machine Type Communication Pilot-Hopping Sequence Detection Architectures Based on Non-Negative Least Squares for Grant-Free Random Access},
author = {Narges Mohammadi Sarband and Ema Becirovic and Mattias Krysander and Erik G. Larsson and Oscar Gustafsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.02089},
year = {2020}
}
备注
Submitted for review to IEEE Open Journal of Circuits and Systems