从迫零与矢量扰动视角看符号级预编码
信号处理
2022-05-04 v2 信息论
math.IT
摘要
符号级预编码（SLP）近年来作为多用户多输入多输出（MIMO）信道中物理层发射预编码的新范式而出现。它利用了传统线性预编码范式所未利用的底层符号星座结构，以提升符号级性能，如符号错误概率（SEP）。它还允许预编码器采取比线性预编码更一般的形式。本文旨在更好地理解 SLP 与线性预编码之间的关系、随之而来的设计启示，以及超出已有 SLP 范畴的进一步联系。聚焦于正交幅度调制（QAM）星座，我们的研究建立在一个基本信号观测之上，即 SLP 可等价地表示为迫零（ZF）线性预编码方案辅以适当选取的依赖于符号的扰动项，且某种扩展形式的 SLP 等价于矢量扰动（VP）非线性预编码方案辅以上述扰动项。我们考察了由该扰动 ZF 与 VP 解释产生的洞见如何被用于 i) 大幅简化某些 SLP 设计准则的优化，即受 SEP 质量保证约束的总功率或峰值功率最小化；以及 ii) 与某些已有 SLP 设计建立联系。我们还触及分析层面，表明在总功率最小化准则下，当 QAM 阶数很高时基本 ZF 方案是近最优的 SLP 方案——这给出的重要启示是 SLP 对低阶 QAM 情形更有用。数值结果进一步表明了由扰动 ZF 与 VP 解释导出的不同 SLP 设计的优点与局限。
引用
@article{arxiv.2103.16283,
title = {Symbol-Level Precoding Through the Lens of Zero Forcing and Vector Perturbation},
author = {Yatao Liu and Mingjie Shao and Wing-Kin Ma and Qiang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.16283},
year = {2022}
}