面向多用户VLC系统的概率性星座形成与预编码联合设计
系统与控制
2024-08-07 v1 系统与控制
摘要
本文提出了一种概率性星座形成(PCS)和预编码的联合设计，以提高多用户可见光通信(VLC)广播信道在信号幅度约束下的总速率性能。在所提出的设计中，对每个用户的双极M脉冲幅度调制(M-PAM)符号的传输概率以及发射预编码矩阵进行联合优化，以提高总速率性能。联合设计问题由于目标函数的非凸性而呈现为复杂的非凸问题。为解决此问题，采用火蝴蝶算法(FA)—一种基于自然启发的启发式优化方法——求解原始非凸优化问题的局部最优解。然而，基于FA的方法存在较高的计算复杂度。因此，我们提出一种基于零强化(ZF)预编码的低复杂度设计方案，采用交替优化(AO)方法求解。仿真结果表明，所提出的联合PCS设计显著优于采用均匀信号的传统设计方案。还提供了两种联合设计方法的最优符号分布的一些洞见。
引用
@article{arxiv.2408.02990,
title = {Joint Design of Probabilistic Constellation Shaping and Precoding for Multi-user VLC Systems},
author = {Thang K. Nguyen and Thanh V. Pham and Hoang D. Le and Chuyen T. Nguyen and Anh T. Pham},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.02990},
year = {2024}
}