秩1 LoS 莱斯衰落下的精确 ZF 分析与计算机代数辅助评估
信息论
2016-11-17 v4 math.IT
摘要
我们研究在发射相关莱斯衰落且信道矩阵 具有秩1视距 (LoS) 分量条件下的多输入多输出 (MIMO) 空间复用的迫零检测 (ZF)。通过使用矩阵变换与多元统计，我们的精确分析得出了信噪比矩母函数 (m.g.f.)，表示为伽马分布矩母函数的无穷级数，并得出了 ZF 性能度量（例如中断概率和遍历容量）的类似级数。然而，随着莱斯 K 因子、 和 的增大，其数值收敛性本身存在问题。我们按如下方式克服了这一局限性。首先，我们利用一种新颖的自动化方法推导出了性能度量所满足的微分方程，该方法采用了一种实现了 Groebner 基计算与创造性伸缩的计算机代数工具。然后，利用由无穷级数计算的初始条件，通过全纯梯度方法 (HGM) 求解这些微分方程。我们证明，对于真实的 K 值，甚至对于与大规模 MIMO 系统相关的 和 ，HGM 比仅用无穷级数能产生更可靠的性能评估，且比仿真更快捷。我们设想将所提出的精确分析与可靠评估方法推广至更一般的莱斯衰落及其他收发机方法。
引用
@article{arxiv.1507.07056,
title = {Exact ZF Analysis and Computer-Algebra-Aided Evaluation in Rank-1 LoS Rician Fading},
author = {Constantin Siriteanu and Akimichi Takemura and Christoph Koutschan and Satoshi Kuriki and Donald St. P. Richards and Hyundong Shin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.07056},
year = {2016}
}
备注
Accepted for publication by the IEEE Transactions on Wireless Communications, on April 7th, 2016; this is the final revision before publication