М. Г. Бакулин, В. Б. Крейнделин, Д. Ю. Панкратов, А. Г. Степанова

Massive MIMO демодулятор с использованием аппроксимации обобщённым нормальным распределением с оптимальными параметрами

Лидером в развитии современной беспроводной связи (5G, B5G, WiFi7) является технология Massive MIMO. Для дальнейшего стабильного сохранения конкурентных преимуществ, требуются все более высокоэффективные с приемлемой вычислительной сложностью алгоритмы демодуляции. Поэтому интерес к этой сфере научных исследований только растет. Ранее была предложена успешная конструкция демодуляторов на основе использования негауссовкой аппроксимации априорного распределения информационных символов совместно с итерационными методами. Однако, негауссовкая аппроксимация была получена при равенстве первых двух моментов на основе непрерывного равномерного распределения, которое в свою очередь аппроксимирует дискретное априорное распределение. Основной целью данной статьи является сравнение априорных распределений с параметрами, полученных разными методами оценки. Рассматриваются а) критерий минимума дивергенции Кульбака – Лeйблера б) совпадения первых двух моментов. Вклад работы заключается в демонстрации преимуществ подхода с использованием критерия минимума дивергенции Кульбака – Лeйблера. Результаты показывают, что предложенный вид аппроксимации с оптимальным параметром приводит к достаточно простым выражениям, обеспечивает наилучшую функциональность и оказался лучшим решением в целом. Получено аналитически и подтверждено экспериментально, что оптимальные значения параметров аппроксимирующего распределения зависят от вида модуляции, в отличие от предыдущего подхода. Для доказательства эффективности было проведено моделирование для различных видов модуляции и антенных конфигураций системы Massive MIMO.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: Massive MIMO, QAM, демодулятор, аппроксимация, обобщённое нормальное распределение, минимум дивергенции Кульбака-Лейблера.