太赫兹频段单载波与多载波通信的比较研究
信息论
2023-10-27 v3 新兴技术
math.IT
摘要
在未来太赫兹（THz）频段通信系统中使用单载波（SC）和多载波（MC）波形的前景仍悬而未决。一方面，高频处有限的多径分量导致频率平坦信道，有利于低复杂度的宽带SC系统。另一方面，随频率变化的分子吸收和收发机特性，以及室内亚太赫兹系统中多径分量的存在，仍可导致频率选择性信道，有利于现成的MC方案如正交频分复用（OFDM）。SC/MC设计的变化导致不同的太赫兹频谱利用，但频谱效率在可用带宽充足的情况下并非主要关注点；基带复杂度、功率效率和硬件损伤约束才是主导。本文利用精确的宽带太赫兹信道模型，对太赫兹通信的SC/MC调制进行了全面研究，并突出了候选方案的各种性能与复杂度权衡。仿真表明，离散傅里叶变换扩频正交时频空（DFT-s-OTFS）比OFDM和OTFS具有更低的峰均功率比（PAPR），并增强了对太赫兹损伤和多普勒扩展的免疫力，但代价是复杂度增加。此外，DFT-s-OFDM是一种有前景的候选方案，可在低PAPR和总体复杂度下增加对太赫兹损伤和相位噪声（PHN）的鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2111.07398,
title = {Single- versus Multi-Carrier Terahertz-Band Communications: A Comparative Study},
author = {Simon Tarboush and Hadi Sarieddeen and Mohamed-Slim Alouini and Tareq Y. Al-Naffouri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.07398},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 12 figures, journal