具有极坐标量化的高斯信道中达容量输入的研究
信息论
2022-07-22 v2 信号处理
math.IT
摘要
极坐标接收机架构是一种捕获信号包络和相位信息而非其同相和正交分量的接收机设计。若干研究已证明极坐标接收机对相位噪声及其他非线性具有鲁棒性。然而，具有有限精度量化器的极坐标接收机的信息论极限尚未在文献中被研究。本工作的主要贡献是确定具有输出端极坐标量化的加性白高斯噪声（AWGN）信道的最优信令策略。更确切地说，我们证明了达容量的调制方案具有幅相键控（APSK）结构。利用该结果，通过数值优化幅度的概率质量函数，建立了具有输出端极坐标量化的 AWGN 信道的容量。还给出了具有 位相位量化器和优化单位幅度量化器的极坐标量化 AWGN 信道的容量。我们的数值结果表明存在信噪比（SNR）阈值，高于该阈值时最优 APSK 方案的幅度电平数及其各自概率会发生突变。此外，达容量输入随 SNR 增大的演化方式取决于相位量化比特数。
引用
@article{arxiv.2205.05850,
title = {On the Capacity-Achieving Input of the Gaussian Channel with Polar Quantization},
author = {Neil Irwin Bernardo and Jingge Zhu and Jamie Evans},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.05850},
year = {2022}
}
备注
17 pages, 7 figures, This paper has been accepted for publication by the IEEE Transactions on Communications