正则化迫零预编码辅助的基于距离自适应编码调制用于大规模天线阵列空对空通信
信息论
2018-07-19 v1 math.IT
摘要
我们提出一种正则化迫零发射预编码（RZF-TPC）辅助的、基于距离的自适应编码与调制（ACM）方案，通过利用大规模天线阵列的高频谱效率和链路自适应来支持航空通信应用。我们这种 RZF-TPC 辅助的基于距离的 ACM 方案根据通信飞机间距离切换其模式。我们推导了航空信道（为莱斯信道，依赖于由确定性视距分量主导的非中心信道矩阵）下 RZF-TPC 的闭式渐近信干噪比（SINR）表达式。在推导该近似闭式 SINR 公式时，考虑了实际信道估计误差与同信道干扰的影响。此外，我们推导了使均方检测误差最小的最优正则化参数的解析表达式。基于我们的渐近近似 SINR 公式的可达吞吐量表达式，被用作所提 RZF-TPC 辅助的基于距离 ACM 方案的设计度量。给出了蒙特卡洛仿真结果以验证理论分析并研究关键系统参数的影响。仿真结果与理论结果高度吻合。在一个具体示例中，两架通信飞机以 920 km/h 的典型巡航速度相向飞行，在最长 740 km 的距离上耗时约 24 分钟，RZF-TPC 辅助的基于距离 ACM 借助 64 根发射天线和 4 根接收天线能够传输总计 77 GB 数据，显著高于我们此前特征波束成形发射预编码辅助的基于距离 ACM 基准。
引用
@article{arxiv.1807.06695,
title = {Regularized Zero-Forcing Precoding Aided Adaptive Coding and Modulation for Large-Scale Antenna Array Based Air-to-Air Communications},
author = {Jiankang Zhang and Sheng Chen and Robert G. Maunder and Rong Zhang and Lajos Hanzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.06695},
year = {2018}
}