偏移空间调制中的低复杂度发射天线选择方法
Low-complexity transmit antenna selection for offset spatial modulation
Hao CHEN, Yue XIAO, Shu FANG & Gang WU.
Sci China Inf Sci, 2021, DOI: 10.1007/s11432-021-3333-4
概要
空间调制(SM)是一种很有前途的多输入多输出(MIMO)传输技术，具有独特的单射频(RF)结构，有助于低复杂度和低成本的MIMO系统实现，同时提供稳定的无线传输。然而，SM需要在激活的发射天线和单个RF链之间进行频繁的切换，因此传输速率受到最大切换频率影响。特别地，随着后5G无线通信的发展， RF切换频率无法匹配极高传输速率(Gbps或甚至Tbps)的需求，这限制了SM-MIMO在未来高速无线传输中的应用。
为了缓解射频频繁切换的问题，近年来出现了偏移空间调制(OSM)。与传统SM相比，OSM以其低射频切换频率和性能改善引起了广泛关注。具体而言，OSM可以根据信道特性动态调整激活天线和RF链之间的切换频率。特别地，在极端条件约束下，OSM甚至可以在不切换RF链的情况下工作，并获得高传输速率和系统性能的稳定性。此外，OSM保持了低实现成本的单RF结构，在未来的无线通信中具有更广阔的应用前景。
然而，SM和OSM方案在克服信道衰落影响方面均存在局限。在SM-MIMO的框架下，许多研究者致力于解决这个问题，以进一步提高系统性能。最近，有研究者提出基于欧几里德距离优化的天线选择(EDAS)技术应用于OSM，以减轻信道衰落的影响并增加分集增益，进一步提高性能。但随着发射天线的增加，EDAS的复杂度非常高，这限制了OSM方案在大规模MIMO中的应用。
针对上述问题，作者提出了一种简化的树搜索算法(TSA)，称为基于单树搜索的天线选择(TAS)方案，旨在误码性能和搜索复杂度之间达到较好的平衡。该方案借助于特定的单树搜索来降低遍历搜索的复杂度。仿真结果表明，该方案在显著降低搜索复杂度的同时，为OSM系统提供了接近EDAS最优天线选择的误码率性能。
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