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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2024-01-18 16:10 MIMO通信路における繰り返し信号検出のための自己符号化器に関する一検討 ○市橋義紀・衣斐信介（同志社大）・高橋拓海（阪大）・岩井誠人（同志社大）  IT2023-52 SIP2023-85 RCS2023-227 |
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| 抄録 | （和） | 本稿では，PDA (Probabilistic Data Association) 検出に対して深層展開 (DU: Deep Unfolding)を適用するとともに，変調器をニューラルネットワーク (NN: Neural Network) で構成し，それらを含む通信系全体を自己符号化器として構成することで，PDAの検出性能の改善を図る． MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 通信における信号検出方式として，演算量と検出精度の観点から，統計的繰り返し信号検出の一種であるPDAの利用が有効である． PDAには外部値計算による収束性の改善効果を期待できず，送信信号の期待値の外れ値によって検出性能が低下する場合がある． この対策として適応スケールビリーフ (ASB: Adaptively Scaled Belief) が有効であることが報告されている． そこで本稿では，深層学習の一種であるDUをPDAに適用することでASBのスケーリング係数を最適化するとともに，変調器をNNで構成することでソフトレプリカの外れ値を抑制するような信号点配置を設計する． これら送受信機を含む通信系全体を自己符号化器として構成することで，シンボル誤り率 (SER: Symbol Error Rate) の改善を図る． |
| （英） | In this paper, we apply deep unfolding to uplink signal detection via probabilistic data association (PDA) and configure the modulator as a neural network (NN). The entire communication system including these components is configured as an autoencoder to improve PDA detection performance. As a signal detection method for multiple-input multiple-output (MIMO) communications, PDA, a type of statistical iterative signal detection scheme, is effective in terms of computational complexity and detection accuracy. PDA is not expected to improve the convergence property by propagating external values, and the detection performance may be degraded by outliers in the soft estimates (replicas) of the transmitted signal. Adaptively scaled belief (ASB) has been reported as an effective countermeasure. In this paper, we apply deep unfolding, a type of deep learning, to PDA to optimize the scaling factor of ASB, and design a signal constellation that suppresses the soft replica outliers by configuring the modulator with NN. The entire communication system, including the transmitter and receiver, is configured as the autoencoder to improve the symbol error rate (SER). |
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| キーワード | （和） | MIMO / 繰り返し信号処理 / PDA / スケーリング / 信号点配置 / 深層展開 / 自己符号化器 / |
| （英） | MIMO / iterative signal processing / PDA / scaling / signal constellation / deep unfolding / autoencoder / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 123, no. 340, RCS2023-227, pp. 115-120, 2024年1月. | |
| 資料番号 | RCS2023-227 | |
| 発行日 | 2024-01-11 (IT, SIP, RCS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | IT2023-52 SIP2023-85 RCS2023-227 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SIP IT RCS |
| 開催期間 | 2024-01-18 - 2024-01-19 |
| 開催地（和） | 東北大学 青葉記念会館 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 無線通信のための信号処理，学習，数理，情報理論および一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RCS |
| 会議コード | 2024-01-SIP-IT-RCS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | MIMO通信路における繰り返し信号検出のための自己符号化器に関する一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Autoencoder for Iterative Signal Detection in MIMO Channels |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | MIMO / MIMO |
| キーワード(2)（和/英） | 繰り返し信号処理 / iterative signal processing |
| キーワード(3)（和/英） | PDA / PDA |
| キーワード(4)（和/英） | スケーリング / scaling |
| キーワード(5)（和/英） | 信号点配置 / signal constellation |
| キーワード(6)（和/英） | 深層展開 / deep unfolding |
| キーワード(7)（和/英） | 自己符号化器 / autoencoder |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 市橋 義紀 / Yoshinori Ichihashi / イチハシ ヨシノリ |
| 第1著者 所属（和/英） | 同志社大学 (略称： 同志社大) Doshisha University (略称： Doshisha Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 衣斐 信介 / Shinsuke Ibi / イビ シンスケ |
| 第2著者 所属（和/英） | 同志社大学 (略称： 同志社大) Doshisha University (略称： Doshisha Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 高橋 拓海 / Takumi Takahashi / タカハシ タクミ |
| 第3著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 岩井 誠人 / Hisato Iwai / イワイ ヒサト |
| 第4著者 所属（和/英） | 同志社大学 (略称： 同志社大) Doshisha University (略称： Doshisha Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2024-01-18 16:10:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RCS |
| 資料番号 | IT2023-52, SIP2023-85, RCS2023-227 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | no.338(IT), no.339(SIP), no.340(RCS) |
| ページ範囲 | pp.115-120 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2024-01-11 (IT, SIP, RCS) |
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