电讯技术

作者：王友顺,高童迪,袁正道,王家斌,朱政宇

单位：(1.郑州信息科技职业学院 人工智能工程研究中心，郑州450002;1.郑州信息科技职业学院 人工智能工程研究中心，郑州450002;2.郑州大学 信息工程学院，郑州450001;3.中船重工七一三研究所，郑州450001)

关键词：大规模MIMO接收机；酉变换；病态矩阵；近似消息传递；

基金：国家自然科学基金资助项目(61801434)；中国博士后科学基金面上项目(2019M652576,2018M642784)；河南省科技公关项目(202102210313，202102210172)；河南省高等学校重点课题(20B510005)

由于天线间距较近和一些非白高斯干扰，大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）系统的信道矩阵存在如列相关、低秩和非零均值等“病态”特征，给基于近似消息传递的迭代接收机算法造成了严重的性能损失。为此，提出了一种基于酉变换近似消息传递(Unitary Transformation Approximate Message Passing,Ut-AMP)的接收机算法。首先针对均值非零、列相关和条件数过大三种常见的病态特征，分析了酉变换的必要性；其次，利用变量间的马尔科夫特性将大规模MIMO系统进行因式分解和因子图建模，推导了联合置信传播、平均场和Ut-AMP的消息传递算法，并与现有算法的复杂度进行了对比；最后建立大规模MIMO接收机模型，对所有相关算法进行数值仿真。仿真结果表明，所提接收机算法能够以复杂度略有提升为代价，在病态信道矩阵环境中大幅提升接收机的鲁棒性，具有很高的研究和应用价值。

来源：2020年第10期

《电讯技术》期刊编辑部

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