基于深度自编码器的Z干扰信道：完美与不完善CSI情形
信息论
2023-10-24 v1 人工智能
机器学习
math.IT
摘要
本文设计了一种基于深度自编码器（DAE）的结构，用于有限字母表输入的双用户Z干扰信道（ZIC）端到端通信。所提结构联合优化两个编码器/解码器对，并生成干扰感知星座图，其根据干扰强度动态调整形状以最小化误码率（BER）。在DAE中引入同相/正交相（I/Q）功率分配层以保证平均功率约束，并使架构能够生成非均匀形状星座图。与正交幅度调制等标准均匀星座图相比，这带来了进一步增益。随后将所提结构扩展至不完善信道状态信息（CSI）情形。考察了由估计和量化误差导致的CSI不完善性。将DAEZIC的性能与两种基线方法（即标准与旋转星座图）比较。所提结构在完美与不完善CSI下均显著增强了ZIC性能。仿真结果表明，在所有干扰机制（弱、中、强）下均取得改进，并随信噪比（SNR）持续增加。例如，在弱干扰且SNR>15dB、每符号传输2比特时，相较最具竞争力的传统方法获得了超过一个数量级的BER降低。当存在量化误差时，改进达到约两个数量级，表明DAE-ZIC相比传统方法对干扰更具鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2310.15027,
title = {Deep Autoencoder-based Z-Interference Channels with Perfect and Imperfect CSI},
author = {Xinliang Zhang and Mojtaba Vaezi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.15027},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 13 figures, 2 tables. Accepted for publication in the IEEE Transactions on Communications. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2303.08312