Average SEP-Optimal Precoding for Correlated Massive MIMO With ZF Detection: An Asymptotic Analysis
Notice bibliographique
Résumé
This paper investigates the symbol error probability (SEP) of point-to-point massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems using equally likely PAM, PSK, and square QAM signallings in the presence of transmitter correlation. The receiver has perfect knowledge of the channel coefficients, while the transmitter only knows first- and second-order channel statistics. With a zero-forcing (ZF) detector implemented at the receiver side, we design and derive closed-form expressions of the optimal precoders at the transmitter that minimizes the average SEP over channel statistics for various modulation schemes. We then unveil some nice structures on the resulting minimum average SEP expressions, which naturally motivate us to explore the use of two useful mathematical tools to systematically study their asymptotic behaviors. The first tool is the Szegö's theorem on large Hermitian Toeplitz matrices and the second tool is the well-known limit: lim <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">x→∞</sub> (1 + 1/x) <sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">x</sup> = e. The application of these two tools enables us to attain very simple expressions of the SEP limits as the number of the transmitter antennas goes to infinity. A major advantage of our asymptotic analysis is that the asymptotic SEP converges to the true SEP when the number of antennas is moderately large. As such, the obtained expressions can serve as an effective SEP approximations for massive MIMO systems even when the number of antennas is not very large. For the widely used exponential correlation model, we derive closed-form expressions for the SEP limits of both optimally precoded and uniformly precoded systems. Extensive simulations are provided to demonstrate the effectiveness of our asymptotic analysis and compare the performance limit of optimally precoded and uniformly precoded systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».