Large-scale MIMO detection remains challenging because exact or near-maximum-likelihood search is difficult to scale, while available quantum resources are insufficient for directly solving full-size detection instances by QAOA. This paper therefore proposes a Block-QAOA-Aware MIMO Detector (BQA-MD), whose primary purpose is to reorganize the detection chain so that it becomes compatible with limited-qubit local quantum subproblems. Specifically, BQA-MD combines block-QAOA-aware preprocessing in the QR domain, a standards-consistent blockwise 5G NR Gray-HUBO interface, an MMSE-induced dynamic regularized blockwise objective, and K-best candidate propagation. Within this framework, fixed-size block construction gives every local subproblem a uniform circuit width and parameter dimension, which in turn enables parameter-transfer QAOA as a practical realization strategy for structurally matched local subproblems. Experiments are conducted on a 16x16 Rayleigh MIMO system with 16QAM using classical simulation of the quantum subroutine. The results show that the regularized blockwise detector improves upon its unregularized counterpart, validating the adopted blockwise objective and the block-QAOA-aware design rationale. They also show that the parameter-transfer QAOA detector nearly matches the regularized blockwise exhaustive reference and clearly outperforms direct-training QAOA in BER, thereby supporting parameter reuse as the preferred QAOA realization strategy within the proposed framework. In the tested setting, MMSE remains slightly better in the low-SNR region, whereas the parameter-transfer QAOA detector becomes highly competitive from the medium-SNR regime onward.


翻译:大规模MIMO检测仍面临严峻挑战:精确或近似最大似然搜索难以扩展,而现有量子资源不足以通过QAOA直接求解全尺寸检测实例。为此,本文提出一种块QAOA感知MIMO检测器(BQA-MD),其核心目标是通过重组检测链使其适配有限量子比特的局部量子子问题。具体而言,BQA-MD融合了QR域中的块QAOA感知预处理、符合5G NR标准的块状格雷-HUBO接口、MMSE导出的动态正则化块状目标函数以及K最优候选传播机制。在此框架下,固定尺寸的块构造使每个局部子问题具有统一的电路宽度和参数维度,进而为实现结构匹配的局部子问题提供了参数迁移QAOA这一实用化策略。实验在16×16瑞利MIMO系统上采用16QAM调制,并通过经典模拟量子子程序进行验证。结果表明:正则化块状检测器性能优于未正则化版本,验证了所采用的块状目标函数及块QAOA感知设计原理;参数迁移QAOA检测器在误码率方面几乎匹配正则化块状穷举参考基准,且显著优于直接训练QAOA,这支持参数复用成为本框架中首选的QAOA实现策略。在测试场景中,MMSE在低信噪比区域仍具微弱优势,而参数迁移QAOA检测器从中等信噪比区域开始展现出高度竞争力。

0
下载
关闭预览

相关内容

《基于TDOA/FDOA的分布式传感器网络运动目标定位算法》
专知会员服务
34+阅读 · 2023年5月7日
专知会员服务
22+阅读 · 2021年10月9日
自动驾驶毫米波雷达物体检测技术-算法
CVer
14+阅读 · 2020年5月10日
【学界】DeepMind论文:深度压缩感知,新框架提升GAN性能
GAN生成式对抗网络
14+阅读 · 2019年5月23日
基于深度学习的目标检测算法综述
AI研习社
15+阅读 · 2018年4月25日
深度学习目标检测模型全面综述:Faster R-CNN、R-FCN和SSD
深度学习世界
10+阅读 · 2017年9月18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
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
7+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
1+阅读 · 2015年12月31日
VIP会员
最新内容
无人机与反无人机系统(书籍)
专知会员服务
11+阅读 · 今天6:45
美陆军2026条令:安全与机动支援
专知会员服务
3+阅读 · 今天5:49
技术、多域威慑与海上战争(报告)
专知会员服务
8+阅读 · 4月13日
“在云端防御”:提升北约数据韧性(报告)
专知会员服务
5+阅读 · 4月13日
人工智能及其在海军行动中的整合(综述)
专知会员服务
7+阅读 · 4月13日
相关VIP内容
《基于TDOA/FDOA的分布式传感器网络运动目标定位算法》
专知会员服务
34+阅读 · 2023年5月7日
专知会员服务
22+阅读 · 2021年10月9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 · 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
7+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
1+阅读 · 2015年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员