Hybrid analog-digital (HAD) architecture is widely adopted in practical millimeter wave (mmWave) massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems to reduce hardware cost and energy consumption. However, channel estimation in the context of HAD is challenging due to only limited radio frequency (RF) chains at transceivers. Although various compressive sensing (CS) algorithms have been developed to solve this problem by exploiting inherent channel sparsity and sparsity structures, practical effects, such as power leakage and beam squint, can still make the real channel features deviate from the assumed models and result in performance degradation. Also, the high complexity of CS algorithms caused by a large number of iterations hinders their applications in practice. To tackle these issues, we develop a deep learning (DL)-based channel estimation approach where the sparse Bayesian learning (SBL) algorithm is unfolded into a deep neural network (DNN). In each SBL layer, Gaussian variance parameters of the sparse angular domain channel are updated by a tailored DNN, which is able to effectively capture complicated channel sparsity structures in various domains. Besides, the measurement matrix is jointly optimized for performance improvement. Then, the proposed approach is extended to the multi-block case where channel correlation in time is further exploited to adaptively predict the measurement matrix and facilitate the update of Gaussian variance parameters. Based on simulation results, the proposed approaches significantly outperform existing approaches but with reduced complexity.


翻译:虽然在实际的毫米波(mmWave)大规模多投入多输出(MIMO)系统中广泛采用模拟-混合数字(HAD)结构,以减少硬件成本和能源消耗;然而,由于收发器中无线电频率(RF)链有限,对自动自毁的频道估算具有挑战性。虽然已经开发了各种压缩感测(CS)算法来解决这一问题,利用固有的频道宽度和宽度结构,但实际效果,如电力泄漏和梁光谱等,仍然能够使真正的频道特征偏离假设模型,导致性能退化。此外,大量迭代导致的CS算法的高度复杂性阻碍了它们在实践中的应用。为了解决这些问题,我们开发了一种基于深度学习(DL)的频道估算方法,将稀疏的Bayesian学习(SBL)算法引入一个深层的神经网络(DNNN)。在SBL的每一个层层层层中,Gaussian 差异参数仍然可以通过一个定制的DNNU(DN)来更新,而DNNU(D)则能够有效地获取复杂的数据结构的升级到复杂的地面测量结果。在多个平流测量模型中,因此,在多个平流测量模型中将缩小了各种测量模型中,从而可以进一步扩展为最佳的平流数据基质变换。

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月30日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员