全文！低精度ADC下无蜂窝大规模MIMO系统频谱效率和能量效率的联合优化

摘要

在无蜂窝大规模多输入多输出(MIMO)系统中，应用低精度模数转换器(ADC)有利于降低功耗、硬件成本和回程链路负载。但是，低精度ADC会导致频谱效率(SE)严重下降。对于具有低精度ADC的无蜂窝大规模MIMO系统，在频谱效率和能量效率(EE)之间实现良好的折中非常重要。本文首先考虑最大比合并(MRC)接收机和迫零(ZF)接收机，推导了在无蜂窝大规模MIMO系统中考虑低精度ADC时系统SE和EE的闭合表达式。在此基础上，深入研究了系统SE和EE的折中关系。最后，从多目标优化的角度提出了两种量化比特分配算法来联合优化SE和 EE。其中，一种算法是基于Deep Q-Network (DQN)，另一种算法是基于非支配排序遗传算法(NSGA-II)。与等量化比特分配算法相比，本文所提出的算法提供了更多可行的解决方案，并实现了更好的系统性能。仿真结果验证了闭合表达式的准确性和所提出的优化算法的有效性。

Citation: Wang H, Sun C, Li J M, et al. Joint optimization of spectral efficiency and energy efficiency with low-precision ADCs in cell-free massive MIMO systems. Sci China Inf Sci, 2022, 65(5): 152301

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