硬件损伤与不完善 CSI 下 OTSM 的性能分析
信息论
2024-04-23 v2 信号处理
math.IT
摘要
正交时序复用（OTSM）是近来提出的一种单载波波形，其误码率与正交时频空（OTFS）相近，且在双扩展信道（DSC）中优于正交频分复用（OFDM）；然而其复杂度大幅降低，使其成为 6G 无线网络的潜在候选方案。本文首次在该领域考虑多种硬件损伤（HWI）（如同相正交失衡（IQI）、直流偏置（DCO）、相位噪声、功率放大器非线性、载波频偏与同步定时偏移）的联合效应，对 OTSM 的性能进行探究。首先，在所有上述 HWI 下以矢量形式得到离散时间基带信号模型。其次，推导了系统在时域、延迟-时域与延迟-时序（DS）域的输入输出关系，其中纳入了所有上述 HWI 的参数。第三，在不完善信道状态信息（CSI）下，推导了成对与平均误比特概率关于所有上述 HWI 参数的解析表达式。分析结果表明，在所有上述 HWI 下，噪声仍为加性白高斯噪声，有效信道矩阵稀疏，DCO 在接收端表现为仅干扰零时序的直流信号，而 IQI 在 DS 域中导致自共轭时序干扰。仿真结果表明，在考虑所有上述 HWI 与不完善 CSI 的联合效应时，OTSM 不仅每比特能量相对噪声比 OFDM 优 29%，且在高速移动 DSC 中与 OTFS 性能相当。
引用
@article{arxiv.2309.04161,
title = {Performance Analysis of OTSM under Hardware Impairments and Imperfect CSI},
author = {Abed Doosti-Aref and Christos Masouros and Xu Zhu and Ertugrul Basar and Sinem Coleri and Huseyin Arslan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.04161},
year = {2024}
}