MBM中基于AMP的多用户检测

宋玮

(北京理工大学 信息与电子学院，北京 100081)

媒介调制(media based modulation,MBM)是一种新兴的索引调制(index modulation,IM)方式[1]，最早由Khandani提出[2]，旨在降低能量损耗和硬件成本，有望成为未来移动通信的关键技术之一. 与空间调制(spatial modulation,SM)[3]类似，MBM上行系统的发射端某个用户在某一时刻仅有一条发射链路有效. SM中的多天线结构导致天线间距占据一定空间从而保证信道的独立性，而MBM的紧凑射频镜面排列方式相较于SM节省了一些空间. 此外，在获得相同的误码率(bit error rate,BER)性能时,MBM方式比SM方式在基站端使用更少的接收天线数，从而减少开销.

对于多用户MBM系统，最大似然(maximum likelihood,ML)检测作为最优检测算法，检测复杂度随用户数量的增加而显著升高，因此不再适用. 低复杂度算法如最小均方(minimum mean square error,MMSE)检测，虽复杂度低于ML检测算法，但检测性能相较ML也有较大不足. 对于MBM自身所具有的稀疏性，多用户检测问题可看作压缩感知(compressive sensing,CS)[4-7]的信号恢复问题，从而进一步提高多用户检测的性能. 目前稀疏信号恢复方法主要有：凸松弛、贪婪迭代和贝叶斯3类方法，其中贝叶斯方法信号恢复精度较高. 置信传播(belief propagation，BP)算法作为一种经典贝叶斯方法，文献[8]在BP算法的基础上，提出了近似消息传递(approximate message passing,AMP)算法. 基于压缩感知稀疏信号重构理论，若观测矩阵满足独立同分布，则可将AMP算法与多用户检测任务相结合，从而在获取较高检测精度的同时进一步减少检测算法的计算复杂度，使得算法更加高效. AMP算法作为一种性能优异的稀疏信号恢复算法，收敛速……