关于衰落信道上基于训练的传输的容量与能量效率
信息论
2007-12-20 v1 math.IT
摘要
本文研究了用于在先验未知的 Rayleigh 块衰落信道上进行传输的基于训练的通信方案的容量和能量效率。在这些方案中，周期性发射的训练符号被接收端用于获得信道衰落系数的最小均方误差（MMSE）估计。最初，考虑估计误差与发射信号的乘积被假设为高斯噪声的情形。在此情形下，研究表明，随着信噪比（SNR）趋于零，比特能量需求无界增长，且最小比特能量是在一个非零 SNR 值处达到的，低于该值不应进行操作。研究了块长度对最小比特能量及达到最小值时的 SNR 值的影响。分析表明，脉冲式训练和传输方案可以提高低 SNR 制度下的能量效率。在论文的第二部分，研究了当信道输入受到峰值功率约束时，基于训练方案的容量和能量效率。刻画了达到容量的输入结构，并表明最优输入的幅度分布是离散的且具有有限个质量点。通过数值分析获得了容量、比特能量需求和最优资源分配策略。由于峰值约束的存在，再次表明随着 SNR 降至零，比特能量无界增长。研究了采用固定峰值功率和消失占空比的开关键控时在能量效率方面的改进。提供了基于训练与非相干传输方案性能的对比。
引用
@article{arxiv.0712.3277,
title = {On the Capacity and Energy Efficiency of Training-Based Transmissions over Fading Channels},
author = {Mustafa Cenk Gursoy},
journal= {arXiv preprint arXiv:0712.3277},
year = {2007}
}