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双选择性环境下基于 RNN 的信道估计

信息论 2023-07-10 v1 信号处理 math.IT

摘要

双选择性信道估计是保障无线系统通信可靠性的关键要素。由于动态环境中多径传播与多普勒干扰的影响,双选择性信道估计颇具挑战。传统的逐符号(SBS)与逐帧(FBF)信道估计方案因使用有限训练导频,在高移动性场景中性能退化。近来,深度学习(DL)被用于双选择性信道估计,其中长短期记忆(LSTM)与卷积神经网络(CNN)分别用于 SBS 与 FBF。然而其使用并非最优,因为 LSTM 存在长程记忆问题,而基于 CNN 的估计器需要高复杂度。为此,我们通过提出优化的基于循环神经网络(RNN)的信道估计方案克服这些问题,其中门控循环单元(GRU)与双向 GRU 分别用于 SBS 与 FBF 信道估计。所提估计器基于不同移动性场景下信道的平均相关性,给出了若干性能-复杂度折衷。此外,分析了若干 RNN 网络的性能。所提估计器相对于近期提出的基于 DL 的 SBS 与 FBF 估计器在不同场景下的性能优越性得以证实,同时复杂度显著降低。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.03438,
  title  = {RNN Based Channel Estimation in Doubly Selective Environments},
  author = {Abdul Karim Gizzini and Marwa Chafii},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.03438},
  year   = {2023}
}

备注

This paper has been submitted to the IEEE Transactions on Machine Learning in Communications and Networking (TMLCN). arXiv admin note: text overlap with arXiv:2305.00208