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随机取向偶极子间的信道:近场与远场的统计特性与中断性能

信息论 2022-06-08 v1 math.IT

摘要

我们考虑一类由偶极模型描述传播特性的无线链路。这包括偶极天线间的自由空间链路与线圈间的磁感应链路,具有重要的通信与能量传输应用。偶极模型将信道系数描述为链路距离与天线取向的函数。在许多用例中取向是随机的,从而导致随机衰落信道。本文针对三维空间中独立同分布均匀随机天线取向的情形,给出了信道统计特性及相应中断性能的闭式描述。对于主动传输后在AWGN中的接收,我们证明在近场或远场区域高SNR中断概率按 peSNR1/2p_\mathrm{e} \propto \mathrm{SNR}^{-1/2} 缩放,即分集指数仅为1/2(在反向散射或负载调制下甚至为1/4)。由于极化分集,在远近场过渡区分集指数提升至1。对能量传输效率与中断容量也给出了类似的结论。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.11683,
  title  = {The Channel Between Randomly Oriented Dipoles: Statistics and Outage in the Near and Far Field},
  author = {Gregor Dumphart and Armin Wittneben},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.11683},
  year   = {2022}
}

备注

To appear at IEEE ICC 2021. This work has been submitted to the IEEE for publication. Copyright may be transferred without notice