太赫兹波段高阶星座图传输中采用低分辨率 ADC 和空间过采样的检测方案
信息论
2025-02-06 v2 信号处理
math.IT
摘要
在这项工作中，我们考虑了太赫兹（THz）通信，其在接收端采用低分辨率均匀量化和空间过采样，对应于单输入多输出（SIMO）传输。我们在保持模数转换器（ADC）功耗恒定的情况下，公平地比较了不同的 ADC 参数化方案。此处研究了具有不同过采样因子的 1 位、2 位和 3 位量化。我们解析计算了检测变量的统计特性，并针对任意量化分辨率提出了最优及几种次优检测方案。随后，我们评估了不同检测器在 16 元和 64 元正交幅度调制（QAM）下的符号错误率（SER）。结果表明，当星座图大小大于量化电平数时，次优检测器相比最优检测器存在明显的性能下降。此外，在低信噪比（SNRs）下，即使采用高阶星座图，1 位量化也分别优于 2 位和 3 位量化。我们通过蒙特卡洛模拟证实了我们的解析结果。研究考虑了纯视距（LoS）信道和更现实建模的室内 THz 信道。接着，我们针对 1 位和 2 位量化，相对于 SER 优化了输入信号星座图。结果为进一步优化任意量化分辨率下的高阶星座图提供了见解，并表明通过适当放置星座点可以显著降低最小 SER。
引用
@article{arxiv.2402.04728,
title = {Detection Schemes with Low-Resolution ADCs and Spatial Oversampling for Transmission with Higher-Order Constellations in the Terahertz Band},
author = {Christian Forsch and Peter Zillmann and Osama Alrabadi and Stefan Brueck and Wolfgang Gerstacker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.04728},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 17 figures, published in IEEE Access