关于残余收发器硬件损伤下的MIMO容量
信息论
2016-11-17 v2 math.IT
摘要
通信系统收发器硬件中的射频损伤（例如相位噪声、高功率放大器非线性或同相/正交不平衡）会严重降低传统多输入多输出（MIMO）系统的性能。尽管校准算法可以部分补偿这些损伤，但剩余失真仍然具有显著影响。尽管如此，大多数先前的工作并未分析这类失真。在本文中，我们研究了残余收发器硬件损伤对MIMO系统性能的影响。特别地，我们考虑了一个经过实验验证的收发器损伤模型，并推导了精确和高信噪比下的遍历容量解析表达式。我们证明容量在高信噪比区域饱和，从而产生一个有限的容量上限。我们还给出了低信噪比区域遍历容量的线性近似，并表明损伤对容量只有二阶影响。此外，我们分析了收发器损伤对大规模MIMO系统的影响；有趣的是，我们证明如果只增加一侧的天线数量，容量的行为类似于有限维情况。相反，如果两侧的天线数量以固定比例增加，容量上限消失；因此，与理想收发器硬件情况相比，损伤仅导致容量上的有界偏移。
引用
@article{arxiv.1406.3619,
title = {On the MIMO Capacity with Residual Transceiver Hardware Impairments},
author = {Xinlin Zhang and Michail Matthaiou and Emil Björnson and Mikael Coldrey and Mérouane Debbah},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.3619},
year = {2016}
}
备注
Accepted for publication at the IEEE International Conference on Communications (ICC 2014), 7 pages, 6 figures