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平均功率约束下 MIMO-OWC 信道的容量界与高信噪比表征

信息论 2026-06-28 v1
作者: Sufang Yang , Liang Xia , Longguang Li , Jintao Wang , Tao Jiang , Yuxin Wang , Ya Li , Hongjun He , Qixing Wang , Guangyi Liu
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摘要

本文研究了在总平均功率约束下，多输入多输出（MIMO）光无线通信（OWC）信道的容量。由于不同的非负输入向量可以映射到相同的图像向量，从而产生相同的输出分布，我们构建了一个非负基追踪（NN-BP）问题，为每个图像向量识别最小 l1 范数输入向量。基于 NN-BP 表征，我们推导出信道容量关于图像向量分布的等价表达式。然后，我们为 nT >= nR 和 nT < nR 两种情况建立了可计算的下界和上界，并证明了所提出的界在高信噪比（SNR）区间是渐近紧的。室内和室外 OWC 场景的数值结果表明，所提出的界优于现有界，并缩小了高信噪比区间的常数间隙。

关键词

MIMO 光无线通信 信道容量 平均功率约束 非负基追踪 高信噪比

引用

@article{arxiv.2606.29332,
  title  = {Capacity Bounds and High-SNR Characterization for MIMO-OWC Channels Under Average-Power Constraint},
  author = {Sufang Yang and Liang Xia and Longguang Li and Jintao Wang and Tao Jiang and Yuxin Wang and Ya Li and Hongjun He and Qixing Wang and Guangyi Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2606.29332},
  year   = {2026}
}