This paper investigates the multiple-input-multiple-output (MIMO) massive unsourced random access in an asynchronous orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, with both timing and frequency offsets (TFO) and non-negligible user collisions. The proposed coding framework splits the data into two parts encoded by sparse regression code (SPARC) and low-density parity check (LDPC) code. Multistage orthogonal pilots are transmitted in the first part to reduce collision density. Unlike existing schemes requiring a quantization codebook with a large size for estimating TFO, we establish a \textit{graph-based channel reconstruction and collision resolution (GB-CR$^2$)} algorithm to iteratively reconstruct channels, resolve collisions, and compensate for TFO rotations on the formulated graph jointly among multiple stages. We further propose to leverage the geometric characteristics of signal constellations to correct TFO estimations. Exhaustive simulations demonstrate remarkable performance superiority in channel estimation and data recovery with substantial complexity reduction compared to state-of-the-art schemes.


翻译:本文研究了异步正交频分复用系统中存在定时与频率偏移(TFO)及不可忽略用户碰撞情况下的多输入多输出(MIMO)大规模无源随机接入问题。所提出的编码框架将数据分为两部分,分别由稀疏回归码(SPARC)和低密度奇偶校验(LDPC)码进行编码。第一部分传输多级正交导频以降低碰撞密度。与现有需使用大规模量化码本估计TFO的方案不同,我们建立了一种基于图结构的信道重构与碰撞解决算法(GB-CR$^2$),能够在多阶段联合迭代执行信道重构、碰撞消除及TFO旋转补偿。本文进一步提出利用信号星座图的几何特征校正TFO估计。充分仿真结果表明,与现有最优方案相比,该方法在信道估计与数据恢复方面具有显著性能优势,且计算复杂度大幅降低。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013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
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月10日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013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
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员