高阶QAM星座图的设计与性能综述
信号处理
2020-05-01 v1
摘要
随着超越5G研究的升温，我们详细调研并探讨了功率与带宽高效的调制方案。在已有文献和各种通信标准中，最初考虑的是方形正交幅度调制（SQAM）星座图（2的偶次幂）。然而，仅方形星座图对于变化的信道条件和速率需求并不高效，因此引入了2的奇次幂星座图。对于2的奇次幂星座图，通常采用矩形QAM（RQAM）。但RQAM由于其较低的功率效率并非良好选择，而改进的交叉QAM（XQAM）星座图更受青睐，因为其节能的二维（2D）结构相比RQAM提供了改进的功率效率。对高数据速率日益增长的需求进一步推动了朝向更紧凑2D星座图的研究，从而产生了基于六边形点阵结构的星座图，称为六边形QAM（HQAM）。本文讨论了各种QAM星座图，并对星型QAM、XQAM和HQAM星座图进行了详细研究。给出了不同星座阶数的星型QAM、XQAM和HQAM星座图的生成、峰值与平均能量、峰均功率比、符号错误率、判决边界、比特映射、Gray码代价和比特错误率。最后，给出了各种QAM星座图的对比研究，证明了HQAM相对于其他QAM星座图的优越性。由此可以断言，在各种无线通信系统和标准中使用HQAM可进一步提升面向超越5G无线通信系统的性能。
引用
@article{arxiv.2004.14708,
title = {A Survey on Design and Performance of Higher-Order QAM Constellations},
author = {Praveen Kumar Singya and Parvez Shaik and Nagendra Kumar and Vimal Bhatia and Mohamed-Slim Alouini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.14708},
year = {2020}
}