基于渐近方法的频率选择性MIMO信道容量可达协方差矩阵
信息论
2011-04-13 v2 math.IT
摘要
本文提出了一种用于评估频率选择性瑞利MIMO信道容量可达输入协方差矩阵的算法。与平坦衰落瑞利情况不同，最优输入协方差矩阵的特征向量没有闭式表达式。通常，特征向量和特征值均需数值计算，相应的优化算法计算量极大。本文提出对Moustakas和Simon推导的平均互信息的大系统近似进行优化（关于输入协方差矩阵）。借助高斯大随机矩阵方法，阐明了该渐近近似的有效性。结果表明，该近似是输入协方差矩阵的严格凹函数，且在该近似最大值点处评估的平均互信息与信道容量相差一个 项，其中 是发射天线数。提出了一种基于迭代注水方案的算法来最大化平均互信息近似，并研究了其收敛性。数值仿真结果表明，即使对于中等数量的发射和接收天线，新方法也能提供与平均互信息直接最大化方法相同的结果。
引用
@article{arxiv.1007.0875,
title = {On the Capacity Achieving Covariance Matrix for Frequency Selective MIMO Channels Using the Asymptotic Approach},
author = {Florian Dupuy and Philippe Loubaton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1007.0875},
year = {2011}
}
备注
revised version submitted to IEEE-IT on 12th April 2011 (34 pages, 2 figures, 2 tabs)