Envisioned as the next-generation transceiver technology, the holographic multiple-input-multiple-output (HMIMO) garners attention for its superior capabilities of fabricating electromagnetic (EM) waves. However, the densely packed antenna elements significantly increase the dimension of the HMIMO channel matrix, rendering traditional channel estimation methods inefficient. While the dimension curse can be relieved to avoid the proportional increase with the antenna density using the state-of-the-art wavenumber-domain sparse representation, the sparse recovery complexity remains tied to the order of non-zero elements in the sparse channel, which still considerably exceeds the number of scatterers. By modeling the inherent clustered sparsity using a Gaussian mixed model (GMM)-based von Mises-Fisher (vMF) distribution, the to-be-estimated channel characteristics can be compressed to the scatterer level. Upon the sparsity extraction, a novel wavenumber-domain expectation-maximization (WD-EM) algorithm is proposed to implement the cluster-by-cluster variational inference, thus significantly reducing the computational complexity. Simulation results verify the robustness of the proposed scheme across overheads and signal-to-noise ratio (SNR).


翻译:作为下一代收发器技术,全息多输入多输出(HMIMO)因其调控电磁波的卓越能力而备受关注。然而,密集排布的天线单元显著增大了HMIMO信道矩阵的维度,导致传统信道估计方法效率低下。虽然采用先进的波数域稀疏表示可缓解维度灾难,避免复杂度随天线密度成比例增长,但稀疏恢复的计算复杂度仍取决于稀疏信道中非零元素的阶数,该数值仍远超过散射体数量。通过基于高斯混合模型(GMM)的冯·米塞斯-费舍尔(vMF)分布对固有聚类稀疏性进行建模,可将待估计的信道特征压缩至散射体层级。在提取稀疏性的基础上,本文提出一种新型波数域期望最大化(WD-EM)算法,实现逐聚类变分推断,从而显著降低计算复杂度。仿真结果验证了所提方案在不同开销和信噪比(SNR)条件下的鲁棒性。

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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
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
3+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
全面的反无人机系统培训计划
专知会员服务
0+阅读 · 今天10:28
探秘Palantir:驱动美情报的科技巨头
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:14
《美国海军军事海运司令部 2026年手册》
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:05
《人工智能使能系统可靠性框架》
专知会员服务
7+阅读 · 今天2:28
2026“人工智能+”行业发展蓝皮书(附下载)
专知会员服务
17+阅读 · 4月26日
《强化学习数学基础》
专知会员服务
13+阅读 · 4月26日
“Maven计划”的发展演变之“Maven智能系统”应用
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
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
3+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员