基于极值理论的单天线流体天线系统性能分析
信息论
2026-05-13 v2 math.IT
摘要
在单天线流体天线系统（FAS）中，收发设备会动态选择接收 strongest 瞬时信道端口以增强链路可靠性。然而，在完全相关的衰落条件下推导准确且可处理的性能表达式仍具有挑战性，主要由于FAS信道缺乏闭式分布而致。为此，本文通过极值分布（EVD）建模FAS信道，开发了针对完全相关Rayleigh衰落下FAS的 novel 性能评估框架。首先证明了EVD建模的适用性，并通过Gumbel分布近似FAS信道，参数依据端口数量和天线孔径大小通过最大似然（ML）准则表达。随后推导了闭式的停机概率（OP）和ergodic容量（EC）表达式。虽然Gumbel模型提供了优异的拟合效果，但在极端概率区域仍存在轻微偏差。为进一步提高精度，本文采用广义极值（GEV）分布扩展框架，并基于ML推导的参数获得闭式的OP和EC近似式。仿真结果表明，基于GEV的框架在Gumbel模型之上实现了卓越的精度，而两种EVD方法既为在真实相关衰落条件下评估FAS性能提供了计算高效且可解析的分析工具。
引用
@article{arxiv.2511.02572,
title = {Performance Analysis of Single-Antenna Fluid Antenna Systems via Extreme Value Theory},
author = {Rui Xu and Yinghui Ye and Xiaoli Chu and Guangyue Lu and Kai-Kit Wong and Chan-Byoung Chae},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.02572},
year = {2026}
}