Terahertz ultra-massive MIMO (THz UM-MIMO) is envisioned as one of the key enablers of 6G wireless networks, for which channel estimation is highly challenging. Traditional analytical estimation methods are no longer effective, as the enlarged array aperture and the small wavelength result in a mixture of far-field and near-field paths, constituting a hybrid-field channel. Deep learning (DL)-based methods, despite the competitive performance, generally lack theoretical guarantees and scale poorly with the size of the array. In this paper, we propose a general DL framework for THz UM-MIMO channel estimation, which leverages existing iterative channel estimators and is with provable guarantees. Each iteration is implemented by a fixed point network (FPN), consisting of a closed-form linear estimator and a DL-based non-linear estimator. The proposed method perfectly matches the THz UM-MIMO channel estimation due to several unique advantages. First, the complexity is low and adaptive. It enjoys provable linear convergence with a low per-iteration cost and monotonically increasing accuracy, which enables an adaptive accuracy-complexity tradeoff. Second, it is robust to practical distribution shifts and can directly generalize to a variety of heavily out-of-distribution scenarios with almost no performance loss, which is suitable for the complicated THz channel conditions. Theoretical analysis and extensive simulation results are provided to illustrate the advantages over the state-of-the-art methods in estimation accuracy, convergence rate, complexity, and robustness.


翻译:Terahertz 超大质量MIMO(THz UM-MIMO)是6G无线网络的关键推进器之一,其频道估计极具挑战性。传统的分析估算方法不再有效,因为扩大的阵列孔径和小波长导致远地和近地路径的混合,形成一个混合式通道。深层次学习(DL)方法,尽管有竞争性能,但一般缺乏理论保障,其规模与阵列的大小不相称。在本文中,我们建议为THZ UM-MIMO频道估算提供一个通用的DL框架,该框架将利用现有的迭代频道准确性估算器,并具有可辨别性保证。每种迭代方法都由一个固定点网络(FPN)实施,由封闭式线性线性估算器和基于DL的非线性估测器组成。拟议方法与THHUM-MIMO频道的估算完全吻合,具有一些独特的优势。首先,复杂性是低度和适应性。它享有可辨识的线性趋一致,且近似易辨测测测测测测得为精确度性交易成本的精确度的第二位交易的精确度,可以使整个交易的精确度的精确度,使得其适应性变现为可测算。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
115+阅读 · 2022年4月21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
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9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 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12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
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
27+阅读 · 2020年12月24日
VIP会员
相关资讯
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 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12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
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013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