关于高斯 MIMO 广播信道下的整数强制预编码
信息论
2019-05-07 v3 math.IT
摘要
整数强制 (IF) 预编码，也称为下行链路 IF，是一种用于多输入多输出 (MIMO) 广播信道通信的极具前景的新方法。受多址接入信道整数强制线性接收机的启发，它通过诱导一个近似整数而非近似单位矩阵的有效信道矩阵，推广了线性预编码。结合格编码和发射机处信道矩阵的预求逆，该方案尽管具有类似的低复杂度，却有潜力超越任何线性预编码方案。在本文中，提出了一种特定的 IF 预编码方案，称为对角缩放精确 IF (DIF)，并证明其能实现最大空间复用增益。对于两个接收机的特殊情况，在高信噪比 (SNR) 状态下，解析地导出了参数的最优选择，从而得到了关于可达和速率的近乎闭式的表达式。特别地，证明了对于任何信道实现，其与和容量的差距上界为 0.27 比特。对于一般 SNR，提出了 DIF 的正则化版本 (RDIF)。在瑞利衰落条件下两个接收机的数值结果表明，RDIF 可以实现优于最优线性预编码的性能，并且非常接近和容量。
引用
@article{arxiv.1611.07848,
title = {On Integer-Forcing Precoding for the Gaussian MIMO Broadcast Channel},
author = {Danilo Silva and Gabriel Pivaro and Gustavo Fraidenraich and Behnaam Aazhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.07848},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 5 figures. To appear at the IEEE Transactions on Wireless Communications