Massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems employing one-bit digital-to-analog converters offer a hardware-efficient solution for wireless communications. However, the one-bit constraint poses significant challenges for precoding design, as it transforms the problem into a discrete and nonconvex optimization task. In this paper, we investigate a widely adopted ``convex-relaxation-then-quantization" approach for nonlinear symbol-level one-bit precoding. Specifically, we first solve a convex relaxation of the discrete minimum mean square error precoding problem, and then quantize the solution to satisfy the one-bit constraint. Focusing on a real-valued system with an independently and identically distributed (i.i.d.) Gaussian channel, we develop a novel analytical framework based on approximate message passing (AMP) to characterize the high-dimensional asymptotic performance of the considered scheme. The key technical ingredient is an auxiliary AMP iteration that dedicatedly incorporates the nonlinear quantization function into the state evolution analysis. With the proposed framework, we derive a closed-form expression for the symbol error probability (SEP) at the receiver side in the large-system limit, which provides a quantitative characterization of how model and system parameters affect the SEP performance. Our empirical results suggest that the $\ell_\infty^2$ regularizer, when paired with an optimally chosen regularization parameter, achieves optimal SEP performance within a broad class of convex regularization functions. As a first step towards a theoretical justification, we prove the optimality of the $\ell_\infty^2$ regularizer within the mixed $\ell_\infty^2$-$\ell_2^2$ regularization functions.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

AlphaMosaic:人工智能赋能的作战管理系统
专知会员服务
40+阅读 · 2025年8月19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
Fully-Convolutional Siamese Networks for Object Tracking论文笔记
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2018年10月12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 · 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
1+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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
13+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
6+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关VIP内容
AlphaMosaic:人工智能赋能的作战管理系统
专知会员服务
40+阅读 · 2025年8月19日
相关基金
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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员