奈奎斯特调制 (NSM)：面向 6G 及更高阶的 FTN 启发调制范式
摘要
奈奎斯特调制 (NSMs) 是一种新型调制范式，灵感来自快于奈奎斯特原理，但基于截然不同的方法，通过精心设计的有限脉冲响应 (FIR) 滤波器实现可控的符号间干扰 (ISI)。NSM 可在任意维数上运行，包括混合维配置，提供滤波器设计的广泛灵活性，可选能量平衡，保持 2-ASK 最小平方欧几里得距离 (MSED)。研究了实数与有理型 tapped 滤波器，推导了一维情形 (MS-PRS) 中最优实数滤波器的闭式表达式，提供了分析性见解，并在宽广 SNR 范围内与仿真比特误差行为高度一致。该范式通过一种模拟低密度发生矩阵 (LDGM) 表述得以概念性扩展，拓宽了 NSM 系列，统一了调制与编码于单一、结构连贯的框架内。当与 LDPC 编码结合时，可实现调制与数字 LDPC 码的高效、天然协同互动。或者，当采用模拟 LDGM 进行源编码与调制时，便出现一种简单、和谐的联合源信道调制结构。在两种配置下，各组成模块均具备适用于消息传递的双图基架构，实现高灵活性和复杂度高效运行。总体而言，这些结果为未来 6G 通信系统的物理层方向指出了前景悦然的道路。
引用
@article{arxiv.2511.08553,
title = {Nyquist Signaling Modulation (NSM): An FTN-Inspired Paradigm Shift in Modulation Design for 6G and Beyond},
author = {Mohamed Siala and Abdullah Al-Nafisah and Tareq Al-Naffouri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08553},
year = {2025}
}
备注
363 pages, 12 algorithms, 81 figures, 80 tables. Comprehensive theoretical report introducing the Nyquist Signaling Modulation (NSM) and analog LDGM paradigms for unified physical-layer design. Keywords: NSM; FTN; MS-PRS; multidimensional NSM; LDGM; joint source-channel-modulation; 6G