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一种位于全局最大似然检测器的一种位移检索方法用于一比特MIMO检测

信号处理 2024-07-18 v2 信息论 math.IT

摘要

随着通信系统向未来6G时代发展,基站中大规模天线阵列的采用带来了硬件成本和能源消耗增加的挑战。为此,采用一比特模拟-数码转换器(ADC)/数码-模拟转换器(DAC)的注意力显著增加。本文聚焦于上行多用户传输场景中采用一比特ADC的多输入多输出(MIMO)检测。一比特量化仅保留符号信息,丢弃幅度信息,这在相应检测问题中提出了独特挑战。一种最大似然(ML)的一比特MIMO检测的公式化,具有阻碍许多高性能检测器用于经典MIMO检测(在高分辨率ADC下)的复杂似然函数。虽然已研究了许多针对ML检测问题的近似方法,但缺乏有效的全局算法。本文通过提出一种高效的分支定界算法,填补了这一空白,该算法保证找到一比特ML MIMO检测问题的全局解。此外,开发了一种新的幅度检索(AR)检测方法,将显式的幅度变量纳入问题公式化。AR方法产生更简单的目标函数,使能够开发出高效算法,提供全局和近似解。本文还对ML和AR检测问题的计算复杂度进行了分析。进行了大量仿真,以证明所提出的公式化和算法的有效性和效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.11079,
  title  = {One-Bit MIMO Detection: From Global Maximum-Likelihood Detector to Amplitude Retrieval Approach},
  author = {Mingjie Shao and Wei-Kun Chen and Cheng-Yang Yu and Ya-Feng Liu and Wing-Kin Ma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.11079},
  year   = {2024}
}