On the heels of orthogonal time frequency space (OTFS) modulation, the recently discovered affine frequency division multiplexing (AFDM) is a promising waveform for the sixth-generation wireless network. In this paper, we study the widely-used embedded pilot-aided (EPA) channel estimation in multiple-input multiple-output AFDM (MIMO-AFDM) system with fractional Doppler shifts. We first formulate the vectorized input-output relationship of MIMO-AFDM, and theoretically prove that MIMO-AFDM can achieve full diversity in doubly selective channels. Then we illustrate the implementation of EPA channel estimation in MIMO-AFDM and unveil that serious inter-Doppler interference (IDoI) occurs if we try to estimate the channel gain, delay shift, and Doppler shift of each propagation path. To address this issue, the diagonal reconstructability of AFDM subchannel matrix is studied and a low-complexity embedded pilot-aided diagonal reconstruction (EPA-DR) channel estimation scheme is proposed. The EPA-DR scheme calculates the AFDM effective channel matrix directly without estimating the three channel parameters, eliminating the severe IDoI inherently. Since the effective channel matrix is necessary for MIMO-AFDM receive processing, we believe this is an important step to bring AFDM towards practical communication systems. Finally, we investigate the orthogonal resource allocation of affine frequency division multiple access (AFDMA) system. Simulation results validate the effectiveness of the proposed EPA-DR scheme.


翻译:继正交时频空间(OTFS)调制之后,最新发现的仿射频分复用(AFDM)技术成为第六代无线网络的一种有前途的波形。本文研究了存在分数多普勒频移的多输入多输出-仿射频分复用(MIMO-AFDM)系统中广泛使用的嵌入式导频辅助(EPA)信道估计方法。我们首先建立MIMO-AFDM的向量化输入输出关系,并从理论上证明MIMO-AFDM在双选择性信道中能够实现全分集增益。随后阐述了EPA信道估计在MIMO-AFDM中的实现过程,并揭示出在尝试估计每条传播路径的信道增益、时延偏移和多普勒频移时会出现严重的多普勒间干扰(IDoI)。为解决该问题,本文研究了AFDM子信道矩阵的对角重构特性,并提出了一种低复杂度的嵌入式导频辅助对角重构(EPA-DR)信道估计方案。该方案无需估计三个信道参数即可直接计算AFDM有效信道矩阵,从而从根本上消除了严重的多普勒间干扰。由于有效信道矩阵是MIMO-AFDM接收处理的关键,我们认为这项研究对推动AFDM走向实用通信系统具有重要意义。最后,我们探讨了仿射频分多址(AFDMA)系统的正交资源分配问题。仿真结果验证了所提EPA-DR方案的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月13日
VIP会员
最新内容
超越网格:作战环境对炮兵的影响
专知会员服务
2+阅读 · 5月31日
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
6+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
7+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
19+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
专知会员服务
10+阅读 · 5月30日
相关VIP内容
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员