基于分数的条件流模型在具有叠加导频的MIMO接收机设计中的应用

《IEEE Open Journal of the Communications Society》：Score-Based Conditional Flow Models for MIMO Receiver Design with Superimposed Pilots

　　

摘要：

精确的信道状态信息（CSI）对于多输入多输出（MIMO）系统至关重要。然而，为了减少开销而使用的叠加导频（SIP）会引入严重的导频污染和数据干扰，从而复杂化信道估计和数据检测过程。本文提出了一种条件流匹配接收器（CFM-Rx），这是一种无监督的生成框架，它可以直接从接收到的信号中学习，无需标记数据，并能够适应各种系统环境。通过利用基于流的生成建模，CFM-Rx实现了确定性的、低延迟的推理，并利用模型的可逆性来捕捉信号传播的双向特性。该框架通过一个矩一致的常微分方程（ODE）将流匹配与基于分数的扩散建模结合起来，用确定性和高效的过程替代了随机微分方程（SDE）采样。此外，它还整合了接收端的先验信息，以确保稳定的、数据一致的推理结果。在多种MIMO配置下的广泛仿真结果表明，CFM-Rx在信道估计精度和符号检测鲁棒性方面始终优于传统的估计器和最先进的数据驱动接收器，尤其是在严重导频污染的情况下，其性能提升尤为显著。