MIMO 块衰落信道的联合信源信道编码

我们考虑在信道状态信息仅在接收端可用的情况下，通过 $L$ 块瑞利衰落 $M_t \times M_r$ MIMO 信道传输连续幅度信源的问题。由于信道非遍历，Shannon 信源 - 信道分离定理不再适用，最优性能需要联合信源 - 信道方法。我们的目标是最小化期望端到端失真，特别是在高信噪比 (SNR) 制度下。衡量标准是失真指数，定义为期望失真随 SNR 增加的指数衰减率。我们提供了关于信道带宽与信源带宽之比的失真指数的上界和下界。对于下界，我们分析了三种不同的策略，这些策略基于分层信源编码，并分别与渐进式、叠加式或混合数字/模拟传输级联。在每种情况下，通过调整系统参数，我们将失真指数优化为带宽比的函数。我们证明了当信道只有一个自由度，即 $L=1$ 且 $\min\{M_t,M_r\}=1$ 时，可以达到失真指数上界。当拥有更多自由度时，我们可实现的失真指数仅在带宽比的特定范围内符合上界。我们表明，针对复高斯信源推导出的结果也可以推广到更一般的信源分布。