输出量化下的离散时间 AWGN 信道容量
信息论
2008-05-15 v2 math.IT
摘要
我们研究了当信道输出使用少量比特进行量化时，离散时间加性高斯白噪声（AWGN）信道的通信极限。首先，我们证明了关于此场景下离散输入分布最优性的近期猜想。具体而言，我们表明对于任何给定的具有 K 个量化区间（即 比特精度）的输出量化器选择，在平均功率约束下，输入分布只需不超过 K + 1 个质量点即可达到信道容量。我们采用割平面算法来计算该容量并生成最优输入分布。随后对量化器的选择进行了数值优化（针对 2 比特和 3 比特对称量化），所得结果表明，由低精度输出量化引起的损耗在低信噪比（SNR）下正如预期那样较小，而在中等至高 SNR 值下也是可以接受的。例如，在 SNR 高达 20 dB 时，2-3 比特量化可实现无限精度量化所能达到容量的 80-90%。
引用
@article{arxiv.0801.1185,
title = {Capacity of the Discrete-Time AWGN Channel Under Output Quantization},
author = {Jaspreet Singh and Onkar Dabeer and Upamanyu Madhow},
journal= {arXiv preprint arXiv:0801.1185},
year = {2008}
}
备注
To appear at ISIT 2008. (Some changes in the content (in Section IV) compared to the first version uploaded on Jan 08, 2008.)