論文の概要: Message Passing Based Two-Timescale Bayesian Learning for Joint Channel and Memory Hardware Impairments Tracking
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.01660v1
- Date: Thu, 02 Jul 2026 03:39:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-03 19:45:08.652874
- Title: Message Passing Based Two-Timescale Bayesian Learning for Joint Channel and Memory Hardware Impairments Tracking
- Title(参考訳): メッセージパッシングに基づく2時間ベイズ学習による共同チャネルとメモリハードウェア障害追跡
- Abstract要約: 大規模マルチインプット・マルチアウトプット(MIMO)受信機におけるハードウェア障害は、シンボル間メモリと要素間結合を導入している。
本稿では,メッセージパスに基づく2時間ベイズ学習(MP-TTBDL)フレームワークを提案する。
シミュレーションの結果,提案手法は従来の補償器よりもチャネル推定誤差が低いことを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.722477105805256
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Hardware impairments in massive multiple-input multiple-output (MIMO) receivers introduce inter-symbol memory and inter-element coupling, severely degrading channel estimation. This paper employs a residual recurrent gated unit (RGRU) to model the intra-slot memory of the hardware impairments and proposes a message-passing-based two-timescale Bayesian deep learning (MP-TTBDL) framework for joint channel and impairment tracking. Owing to small-scale fading, the wireless channel varies rapidly across slots, whereas hardware impairments drift slowly due to hardware aging and environmental variations. To capture these distinct physical timescales, a fastvarying Markov prior and a slow-varying Gaussian Markov prior are assigned to the sparse channel and the network parameters, respectively. Based on a multi-slot factor graph formulation, a message-passing algorithm is developed. Specifically, the inter-slot messages admit closed-form updates, while the intra-slot factor graph, due to its complex recurrent structure, is partitioned into a channel tracking module and an impairments calibration module. The channel tracking module performs sparse channel estimation via turbo orthogonal approximate message passing (Turbo-OAMP), and the impairments calibration module updates the impairment parameters via a specially designed deep approximate message passing (DAMP) procedure, with the two modules iteratively exchanging extrinsic information through expectation propagation (EP) until convergence. Simulation results show that the proposed framework robustly achieves lower channel estimation error than conventional compensators followed by channel estimation across different online impairment scenarios and signal-to-noise ratio (SNR) conditions.
- Abstract(参考訳): 大規模マルチインプットマルチアウトプット(MIMO)受信機におけるハードウェア障害は、シンボル間メモリと要素間結合を導入し、チャネル推定を著しく劣化させる。
本稿では, ハードウェア障害のスロット内メモリをモデル化するための残電流ゲートユニット(RGRU)を用い, 通信路と障害追跡のためのメッセージパス方式2時間ベイズ学習(MP-TTBDL)フレームワークを提案する。
小型化のため、無線チャネルはスロット間で急速に変化するが、ハードウェアの劣化や環境の変化により、ハードウェアの障害はゆっくりと漂う。
これらの異なる物理的時間スケールを捉えるために、速変マルコフ前と遅変ガウス前マルコフ前をそれぞれスパースチャネルとネットワークパラメータに割り当てる。
マルチスロット係数グラフの定式化に基づいて,メッセージパッシングアルゴリズムを開発した。
具体的には、スロット間メッセージはクローズドフォーム更新を許容するが、複雑なリカレント構造のため、スロット内因子グラフはチャネル追跡モジュールと障害校正モジュールに分割される。
チャネルトラッキングモジュールは、ターボ直交近似メッセージパッシング(Turbo-OAMP)を介してスパースチャネル推定を行い、障害校正モジュールは、特別に設計された深部近似メッセージパッシング(DAMP)手順を介して障害パラメータを更新する。
シミュレーションの結果,提案手法は従来の補償器よりも低いチャネル推定誤差を確実に達成し,その後,異なるオンライン障害シナリオと信号対雑音比(SNR)条件でチャネル推定を行うことがわかった。
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論文 参考訳(メタデータ) (2020-02-08T18:31:00Z)
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