随机调制：在任意范数有界和谱收敛的信道矩阵上实现渐近复本最优性.pdfVIP

随机调制：在任意范数有界和谱收敛的信道

矩阵上实现渐近复本最优性

LeiLiu,SeniorMember,IEEE,YuhaoChi,SeniorMember,IEEE,andShunqiHuang,StudentMember,IEEE

CollegeofInformationScienceandElectronicEngineering,ZhejiangUniversity,China

StateKeyLaboratoryofIntegratedServicesNetworks,XidianUniversity,China

SchoolofInformationScience,JapanInstituteofScienceandTechnology,Japan

E-mail:{lei_liu@,yhchi@,shunqi.huang@jaist.ac.jp}

本

译摘要—本文介绍了一种与信道矩阵解耦的随机调制技术，使选择性信道。这破坏了OFDM中的子载波正交性，导

中其可以应用于任意范数有界且频谱收敛的信道矩阵。所提出的致性能大幅下降。

随机调制构造了一个等效的密集且随机的信道矩阵，确保信号

为了解决这个问题，近年来提出了正交时间频率

1经历充分的统计信道衰落。它还保证了对于具有任意范数有界

v且频谱收敛的信道矩阵的线性系统，当其状态演化具有唯一固空间（OTFS）[3]和仿射频分复用（AFDM）[4]技术

9

9定点时，近似消息传递(AMP)类型检测器达到渐近副本最大来构建稀疏或近似稀疏的等效信道矩阵以抑制符号间

0事后(MAP)比特误码率(BER)最优。然后，提出了一种低复干扰。尽管取得了相当大的进展，但开发能够实现最

8

0杂度的跨域内存近似消息传递(CD-MAMP)检测器用于随机大事后验（MAP）比特误码率（BER）性能且具有低

.

8调制，利用了时域信道的稀疏性和随机变换域信道的随机性。此复杂度和高可靠性的检测算法仍然是OTFS和AFDM

0外，在假设收发机具有信道状态信息(CSI)可用的情况下，推导

5出了最优功率分配方案以最小化副本MAPBER并最大化随系统的一个开放挑战。最先进的低复杂度和副本最优

2信号恢复算法[5]–[12]，如近似消息传递(AMP)[5]、

:机调制线性系统的副本受限容量。数值结果表明，所提出的随机

v调制在平均和优化功率分配下，与现有的使用5G-NRLDPC正交AMP(OAMP)[6]、向量AMP(VAMP)[7]和记忆

i

x

r码的OFDM/OTFS/AFDM相比，可以实现高达dBAMP(MAMP)[8]，是潜在的解决方案。然而，它们

a的BER和块误码率(BLER)性能增益。的理论分析通常基于独立同分布或右酉不变信道矩阵

[5]–[15]的假设。在实际应用中，信道分布往往偏离这

I.介绍些假设，导致性能下降。

随着无线应用的迅速发展，无线信道变得更加复为应对这些挑战，提出了交错频率分割复用

杂，推动了无线技术的持续演进以确保高速高可靠通（IFDM）[16]。它利用逆快速傅里叶变换（IFFT）矩

信。在5G通信系统中，正交频分复用（OFDM）保证阵级联随机交织器，称为IF变换，构建密集且统计上

了在静态多径信道中的可靠信