少比特大规模 MIMO 系统中用于联合信道估计与数据检测的变分贝叶斯方法
信息论
2022-12-06 v1 信号处理
math.IT
摘要
使用低分辨率模数转换器 (ADC) 的大规模多输入多输出 (MIMO) 通信是一项有前景的技术，能以可承受的硬件成本与功耗提供高频谱与能量效率。然而，由于所得系统高度非线性，低分辨率 ADC 的使用需要特殊的信号处理方法来做信道估计与数据检测。本文基于变分贝叶斯 (VB) 推断框架，提出用于低分辨率 ADC 大规模 MIMO 系统的联合信道估计与数据检测方法。我们首先在假设信道状态信息 (CSI) 可用的前提下，推导匹配滤波量化 VB (MF-QVB) 与线性最小均方误差量化 VB (LMMSE-QVB) 检测方法。然后将这些方法推广至联合信道估计与数据检测 (JED) 问题，并提出我们称之为 MF-QVB-JED 与 LMMSE-QVB-JED 的两种方法。不同于假设已知加性噪声二阶统计量的传统基于 VB 的检测方法，我们提出将噪声方差/协方差矩阵作为未知随机变量浮置，以同时解释噪声与残余用户间干扰。我们还给出了 QVB 框架的实际实现方面以改进其实现稳定性。最后，数值结果表明所提基于 VB 的方法提供鲁棒性能，并显著优于现有方法。
引用
@article{arxiv.2212.01717,
title = {Variational Bayes for Joint Channel Estimation and Data Detection in Few-Bit Massive MIMO Systems},
author = {Ly V. Nguyen and A. Lee Swindlehurst and Duy H. N. Nguyen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.01717},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 7 figures, submitted for journal publication