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用于 MIMO 通信系统联合信道估计与符号检测的展开方法

信息论 2023-08-22 v2 信号处理 math.IT

摘要

本文提出一种用于多输入多输出(MIMO)无线通信系统的联合信道估计与符号检测(JED)方案。我们提出的基于交替方向乘子法的 JED(JED-ADMM)及其基于模型的神经网络版本——使用展开 ADMM 的 JED(JED-U-ADMM),在一系列 MIMO 天线配置下较使用交替最小化的 JED(JED-AM)显著提升了符号检测性能。两种所提算法均利用由正交振幅调制(QAM)数据符号产生的非平滑约束,通过 ADMM 迭代有效提升性能。所提展开网络 JED-U-ADMM 仅含少量可训练参数且需要小规模训练集。我们展示了所提方法在相关与无关 MIMO 信道下的有效性。对于某些配置,在目标误码率(BER)为 10210^{-2} 时,所提 JED-ADMM 与 JED-U-ADMM 的 SNR 增益最高达 44 dB,并且相较于 JED-AM 的复杂度,根据 MIMO 配置不同计算复杂度显著降低达 75%75\%

关键词

引用

@article{arxiv.2308.08917,
  title  = {Unfolding for Joint Channel Estimation and Symbol Detection in MIMO Communication Systems},
  author = {Swati Bhattacharya and K. V. S. Hari and Yonina C. Eldar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.08917},
  year   = {2023}
}

备注

14 pages, 19 figures, submitted to IEEE Transactions on Signal Processing