In this paper we consider maximum-likelihood (ML) MIMO detection under one-bit quantized observations and binary symbol constellations. This problem is motivated by the recent interest in adopting coarse quantization in massive MIMO systems--as an effective way to scale down the hardware complexity and energy consumption. Classical MIMO detection techniques consider unquantized observations, and many of them are not applicable to the one-bit MIMO case. We develop a new non-convex optimization algorithm for the one-bit ML MIMO detection problem, using a strategy called homotopy optimization. The idea is to transform the ML problem into a sequence of approximate problems, from easy (convex) to hard (close to ML), and with each problem being a gradual modification of its previous. Then, our attempt is to iteratively trace the solution path of these approximate problems. This homotopy algorithm is well suited to the application of deep unfolding, a recently popular approach for turning certain model-based algorithms into data-driven, and performance enhanced, ones. While our initial focus is on one-bit MIMO detection, the proposed technique also applies naturally to the classical unquantized MIMO detection. We performed extensive simulations and show that the proposed homotopy algorithms, both non-deep and deep, have satisfactory bit-error probability performance compared to many state-of-the-art algorithms. Also, the deep homotopy algorithm has attractively low computational complexity.


翻译:在本文中,我们考虑在一位数的观测和二位符号星座下检测最大可能性(ML) MIMO。 这个问题的起因是最近有意在大型MIMO系统中采用粗微的量化,作为降低硬件复杂性和能源消耗的有效方法。 经典MIMO检测技术考虑的是未量化的观测,其中许多观测方法不适用于一位数的MIMO案例。 我们开发了一种新的一位数的ML MIMO检测问题非碳化优化算法,采用了一种叫作同质调优化的战略。 我们的初衷是将ML问题转化为一系列近似问题,从易(康韦克斯)到硬(接近MIMO),而每个问题都是逐步改变其硬件复杂性和能源消耗量。 然后,我们试图反复追踪这些近似问题的解决方案路径。 这种同质性算法非常适合深度的运用,最近流行的一种方法将某些基于模型的运算法转化为数据驱动的,并且提高了性能。 我们最初的侧重点是一位数的低级计算方法, 与高端数的运算法也自然地展示了我们所拟议的高级模拟的不甚高的模拟。

0
下载
关闭预览

相关内容

Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
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
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年11月6日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
1+阅读 · 2021年3月3日
Arxiv
24+阅读 · 2020年3月11日
Arxiv
7+阅读 · 2018年12月5日
Neural Architecture Optimization
Arxiv
8+阅读 · 2018年9月5日
Arxiv
8+阅读 · 2018年4月12日
VIP会员
相关VIP内容
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
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
相关资讯
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年11月6日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
相关论文
Top
微信扫码咨询专知VIP会员