限带直接检测信道近似消息传递的信息速率
信息论
2026-03-31 v2 math.IT
摘要
由于接收机的非线性，限带直接检测信道的容量难以计算或逼近。设计了一种广义矢量近似消息传递（GVAMP）检测器，旨在以合理的复杂度水平实现高速率。通过使用多级编码和连续干扰消除来提高速率。这些方法被应用于由高频谱效率脉冲成形、色散以及两倍波特率接收机采样引起的符号间干扰光纤信道中。对于光放大链路，双极性调制与实字母相干容率的差距在每信道使用 0.26 比特以内，将已知最佳的理论差距缩小了 1 bpcu。值得注意的是，在有无光放大情况下，双极性调制分别比单极性调制获得了 6 dB 和 3 dB 的功率增益。使用极化编码调制的仿真证实了这些增益。GVAMP 的复杂度以每位信息比特的乘法次数衡量，与迭代次数和块长度的对数成正比，且远低于其他均衡器。例如，对采用 64 元双极性调制和 1% 滚降系数的根升余弦脉冲的系统，在 C 波段 4 公里光放大标准单模光纤上进行了仿真。GVAMP 接收机在 300 千兆波特下实现 5 bpcu 需要 93 mpib。
引用
@article{arxiv.2508.01438,
title = {Information Rates of Approximate Message Passing for Bandlimited Direct-Detection Channels},
author = {Daniel Plabst and Mohamed Akrout and Tobias Prinz and Amine Mezghani and Gerhard Kramer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.01438},
year = {2026}
}
备注
Accepted to IEEE Trans. Inf. Theory on March 12, 2026