单比特输出矢量信道在低信噪比下的渐近速率
信息论
2017-12-18 v1 math.IT
摘要
我们从可达速率角度分析了具有单比特输出量化的多输入多输出(MIMO)链路性能，并针对一般信道统计模型与接收端一般信道状态信息(CSI)刻画了其与未量化系统相比的性能损失。单比特 ADC 尤其适用于大规模毫米波 MIMO 通信(大规模 MIMO)以降低硬件复杂度。在此类应用中，由于传播损耗，每根天线的信噪比较低。因此，借助信息论方法分析该 regime 下 MIMO 系统性能至关重要。由于精确且通用的信息论分析不可行，我们转而推导了互信息在零信噪比附近二阶展开的通用渐近表达式。我们表明，在信噪比至二阶项内，对于所有具有完美或统计 CSI 的实际感兴趣信道，具有两电平(符号)输出信号的系统相比无限分辨率系统仅引入了 pi/2(1.96 dB)的功率惩罚因子。推导的一个关键方面是我们不依赖于常见的伪量化噪声模型。
引用
@article{arxiv.1712.05728,
title = {Low SNR Asymptotic Rates of Vector Channels with One-Bit Outputs},
author = {Amine Mezghani and Josef A. Nossek and A. Lee Swindelhurst},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.05728},
year = {2017}
}