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作者:杨黎明;赵鸿俊;李峰;
单位:重庆邮电大学通信与信息工程学院;
摘要:正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)是一种新型的二维调制技术,其有望解决高速环境中的无线通信问题。目前的OTFS接收端信号检测算法难以在复杂度和误比特率(Bit Error Rate, BER)之间实现平衡。因此,提出了阻尼自适应(Damped Adaptively, DA)的广义近似消息传递(Generalized Approximate Message Passing, GAMP)检测算法——DA-GAMP,并结合多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)技术提出基于串行干扰消除(Successive Interference Cancellation, SIC)的DA-GAMP检测算法——SIC-GAMP。DA-GAMP算法在每轮迭代中引入DA架构,通过变量节点的后验概率计算成本函数,并自动调整阻尼因子,提高消息更新的精确性并降低复杂度。基于SIC的DA-GAMP算法则改进了经典的干扰消除联合最小均方误差(Minimum Mean Square Error, MMSE)方法,利用DA-GAMP算法替代MMSE检测,避免了高阶时延-多普勒域信道矩阵求逆,并通过收敛指示值选择预估信号层索引。仿真结果显示,DA-GAMP算法在BER为10时,比GAMP算法降低约1.5 dB的信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)需求,同时降低了复杂度和BER;基于SIC的DA-GAMP算法在BER为10~3时,检测性能提升约0.9 dB,显著提高了系统检测性能。
关键词:正交时频空;;信号检测;;消息传递;;多输入多输出;;串行干扰消除
基金资助:重庆市自然科学基金创新发展联合基金(中国星网)(CSTB2023NSCQ-LZX0114)~~