A new approach to the design of adaptive MIMO wireless communication systems
Notice bibliographique
Résumé
Since the capabilities of MIMO systems were discovered, much research effort has been invested in this field. However, in most applications, the channel state information (CSI) is assumed to be known to the receiver only. To further improve the performance, the transmission rate will adapt to the levels of CSI fed back from the receiver. The capacity and performance of linear dispersion code (LDC) are studied. An analytical expression of the ergodic capacity and a tight upper bound of the pairwise error probability of full-rate LDC are derived. The tight upper bound demonstrates the relationship between the pairwise error probability, the constellation size and the space-time (ST) symbol rate, which will be a guideline for the adaptation. The probability density function of the signal-to-interference-noise ratio (SINR) of a MIMO transceiver using LDC and linear minimum-mean-square-error (MMSE) receiver is then derived, over a Rayleigh fading channel. With these theoretical results as a guideline, we study the design of adaptive systems with discrete selection modes. An adaptive algorithm for the selection-mode adaptation is proposed. Based on the proposed algorithm, two adaptation techniques are presented, using constellation size and ST symbol rate, respectively. To improve the average transmission rate, a new adaptation design is developed, which is based on joint constellation size and ST symbol rate adaptation. Next, we propose a novel scheme called "beam-nulling" for MIMO adaptation. In the beam-nulling scheme, the eigenvector of the weakest subchannel is fed back and then signals are sent over a generated subspace orthogonal to the weakest subchannel. Theoretical analysis and numerical results show that the capacity of beam-nulling is close to the optimal water-filling scheme at medium SNR. Additionally, the SINR of an MMSE receiver is derived for beam-nulling, followed by a presentation of the associated numerical average bit-error rate (BER) of beam-nulling. Finally, to further improve the performance, beam-nulling is concatenated with LDC. Simulation results show that the concatenated beam-nulling schemes outperform the beamforming scheme at higher rate. Additionally, the existing beamforming and new proposed beam-nulling schemes can be extended if more than one eigenvector is available at the transmitter. Theoretical analysis and simulation results are also provided to evaluate the new extended schemes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».