Intelligent reflecting surfaces (IRS) have been proposed in millimeter wave (mmWave) and terahertz (THz) systems to achieve both coverage and capacity enhancement, where the design of hybrid precoders, combiners, and the IRS typically relies on channel state information. In this paper, we address the problem of uplink wideband channel estimation for IRS aided multiuser multiple-input single-output (MISO) systems with hybrid architectures. Combining the structure of model driven and data driven deep learning approaches, a hybrid driven learning architecture is devised for joint estimation and learning the properties of the channels. For a passive IRS aided system, we propose a residual learned approximate message passing as a model driven network. A denoising and attention network in the data driven network is used to jointly learn spatial and frequency features. Furthermore, we design a flexible hybrid driven network in a hybrid passive and active IRS aided system. Specifically, the depthwise separable convolution is applied to the data driven network, leading to less network complexity and fewer parameters at the IRS side. Numerical results indicate that in both systems, the proposed hybrid driven channel estimation methods significantly outperform existing deep learning-based schemes and effectively reduce the pilot overhead by about 60% in IRS aided systems.


翻译:智能反射面(IRS)已被提出用于毫米波(mmWave)和太赫兹(THz)系统,以同时实现覆盖与容量增强,而混合预编码器、合并器及IRS的设计通常依赖于信道状态信息。本文针对采用混合架构的IRS辅助多用户多输入单输出(MISO)系统,研究了上行宽带信道估计问题。通过融合模型驱动与数据驱动深度学习方法的架构,设计了一种混合驱动学习框架,用于联合估计并学习信道特性。针对无源IRS辅助系统,我们提出了一种残差学习近似消息传递网络作为模型驱动网络,并在数据驱动网络中利用去噪与注意力网络联合学习空间与频率特征。此外,针对无源与有源混合IRS辅助系统,我们设计了一种灵活混合驱动网络,其中在数据驱动网络中应用深度可分离卷积,从而降低IRS侧的网络复杂度与参数量。数值结果表明,在两种系统中,所提出的混合驱动信道估计方法显著优于现有基于深度学习的方案,并在IRS辅助系统中有效将导频开销降低约60%。

0
下载
关闭预览

相关内容

剑桥大学《数据科学: 原理与实践》课程,附PPT下载
专知会员服务
54+阅读 · 2021年1月20日
专知会员服务
45+阅读 · 2020年12月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11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
105+阅读 · 2019年10月9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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
【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
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
【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
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009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