content(app-I): 字典分离补组结构(one-hot-per-group)精化

承 survey(A.2-5 ⚠):码分用户码已知、硬交集下全活跃 → 稀疏
非"哪些用户活跃"的未知稀疏,而是组结构——字典列按码分 K
组、每组恰占一格(组内一选一 one-hot per group),X_ℓ 恰 K
个非零行。I.2 AMP 去噪补"组内一选一"(行能量 softmax/取最
大集中主导格)、I.3 SBL 补组内单 γ 显著先验,均比泛行稀疏
强。doc/AI 去噪层照此。
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2026-06-26 11:05:09 +08:00
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\mathbf X_\ell=[\mathbf x_{\ell,1},\ldots,\mathbf x_{\ell,M_\ell}]\in\mathbb C^{KC\times M_\ell}. \mathbf X_\ell=[\mathbf x_{\ell,1},\ldots,\mathbf x_{\ell,M_\ell}]\in\mathbb C^{KC\times M_\ell}.
\end{equation} \end{equation}
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关键结构是\emph{行稀疏}:每个活跃用户只占据其真实延时--Doppler 网格点对应的那一行,故 $\mathbf X_\ell$ 仅有少数非零行,且非零行在所有阵元上\emph{共享同一支撑}。若第 $(k,c)$ 行非零,则它\emph{就是}该用户的空间信道 关键结构是\emph{行稀疏}:每个活跃用户只占据其真实延时--Doppler 网格点对应的那一行,故 $\mathbf X_\ell$ 仅有少数非零行,且非零行在所有阵元上\emph{共享同一支撑}。进一步地,码分用户的码\emph{已知}、且在多用户硬交集场景下 $K$ 个用户全部活跃,故这一稀疏并非``哪些用户活跃''的未知稀疏,而是\emph{组结构}的:把字典列按用户码分为 $K$ 组(第 $k$ 组为码-$k$ 在所有网格点上的原子),每个已知用户码恰在其组内占据一个延时--Doppler 网格点——即\emph{组内一选一}(one-hot per group)。于是 $\mathbf X_\ell$ 恰有 $K$ 个非零行、每个用户码组各一;这一结构比泛行稀疏更强,应被下文的去噪算子与先验显式利用。若第 $(k,c)$ 行非零,则它\emph{就是}该用户的空间信道
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\begin{equation} \begin{equation}
\widehat{\mathbf h}_{\ell,k}=\big(\mathbf X_\ell[(k,c),:]\big)^\Herm\in\mathbb C^{M_\ell}, \widehat{\mathbf h}_{\ell,k}=\big(\mathbf X_\ell[(k,c),:]\big)^\Herm\in\mathbb C^{M_\ell},
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=\mathbf R_{r,:}\,\max\!\Big(0,\,1-\frac{\lambda_t}{\|\mathbf R_{r,:}\|_2}\Big), =\mathbf R_{r,:}\,\max\!\Big(0,\,1-\frac{\lambda_t}{\|\mathbf R_{r,:}\|_2}\Big),
\end{equation} \end{equation}
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($\lambda_t$ 为阈值,$r=(k,c)$ 为行索引),或在每行 Bernoulli--复高斯先验下取行后验均值(最小均方误差去噪)。迭代收敛后,存活行即活跃用户的延时--Doppler 网格点与空间信道。 ($\lambda_t$ 为阈值,$r=(k,c)$ 为行索引),或在每行 Bernoulli--复高斯先验下取行后验均值(最小均方误差去噪)。利用第~\ref{subsec:I1_dictModel} 小节的组结构可得更紧的去噪:在\emph{每个用户码组内}做``一选一''——以组内各网格点的行能量 $\|\mathbf R_{(k,c),:}\|_2$ 为权、经 softmax(或取最大)把该组的估计集中到主导网格点,对应每个已知用户在其延时--Doppler 网格内的软/硬选择,从而把先验由``全局少数非零行''收紧为``每组恰一行''。迭代收敛后,各组存活的网格点即对应用户的延时--Doppler,行值即其空间信道。
\subsection{稀疏贝叶斯学习不动点} \subsection{稀疏贝叶斯学习不动点}
\label{subsec:I3_sbl} \label{subsec:I3_sbl}
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\frac{1}{M_\ell}\big\|\widehat{\mathbf X}_\ell[r,:]\big\|_2^2+\Sigma_{rr}, \frac{1}{M_\ell}\big\|\widehat{\mathbf X}_\ell[r,:]\big\|_2^2+\Sigma_{rr},
\end{equation} \end{equation}
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交替``后验求值--超参更新''直至收敛。多数 $\gamma_r\to0$、支撑自动稀疏,存活行同样给出活跃用户的延时--Doppler 与信道。SBL 不需预设阈值,对字典互相干的鲁棒性通常优于贪婪逐级消除,代价是每次后验求值含一个 $T\times T$ 求逆。 交替``后验求值--超参更新''直至收敛。多数 $\gamma_r\to0$、支撑自动稀疏,存活行同样给出活跃用户的延时--Doppler 与信道。同样可注入第~\ref{subsec:I1_dictModel} 小节的组结构——对每个用户码组施加``组内一选一''先验(组内仅允许一个 $\gamma_r$ 显著),使超参更新 \eqref{eq:I_sbl_update} 在每组内竞争出主导网格点,与已知码、全活跃的设定一致。SBL 不需预设阈值,对字典互相干的鲁棒性通常优于贪婪逐级消除,代价是每次后验求值含一个 $T\times T$ 求逆。
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