Mode Modulation for Wireless Communications With a Twist
Mode Modulation for Wireless Communications With a Twist
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无线通信的模式调制
DOI：
10.1109/tvt.2018.2867566
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发表时间：
2018-08
影响因子：
6.8
通讯作者：
Zhang Hailin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang Yuwen;Cheng Wenchi;Zhang Wei;Zhang Hailin
近年来，基于轨道角动量（OAM）的涡旋通信由于其能够显著提高无线通信的频谱效率（SE）而受到广泛关注。然而，用于多个OAM模式的多个射频（RF）链导致无线涡流通信的意外成本。在本文中，我们首先提出了基于模式调制（MM）的OAM系统，允许多个OAM模式共享一个共同的RF链。提出的MM不仅可以降低硬件成本，但也提高了SE通过引入模式作为一个额外的维度的数据传输。此外，没有信道状态信息（CSI）反馈，我们开发了一个等概率模式调制（EMM）计划，以最大限度地提高SE的MM为基础的OAM系统与有限的RF链。此外，在信道状态信息反馈的基础上，我们提出了一种基于霍夫曼编码的自适应模式调制（AMM）方案，该方案可以自适应地选择OAM模式，以进一步提高基于OAM的无线通信的SE。我们还开发了AMM方案的联合功率和概率分配策略，以实现基于OAM的涡旋通信的最大SE。数值结果表明，MM可以提供一个新的模式维数的涡流通信和AMM方案可以获得更大的SE比EMM方案。
Recently, orbital angular momentum (OAM) based vorticose communication has attracted much attention because of its potential to significantly increase the spectrum efficiency (SE) of wireless communications. However, the multiple radio frequency (RF) chains used for multiple OAM modes lead to an unexpected cost for wireless vorticose communications. In this paper, we first propose the mode modulation (MM) based OAM system to allow multiple OAM modes sharing a common RF chain. The proposed MM cannot only reduce the hardware cost, but also boost the SE by introducing the mode as an additional dimension for data transmission. Moreover, without the channel state information (CSI) feedback, we develop an equal-probability mode modulation (EMM) scheme to maximize the SE of MM-based OAM systems with the limited RF chains. In addition, with the CSI feedback, we develop a Huffman coding based adaptive mode modulation (AMM) scheme, which can adaptively choose the OAM modes to further increase the SEs of OAM-based wireless communications. We also develop the joint power and probability allocation policy for the AMM scheme to achieve the maximum SEs for OAM-based vorticose communications. Numerical results demonstrate that the MM can offer a new mode dimension for vorticose communications and the AMM scheme can achieve larger SE than the EMM scheme.
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影响因子：
3.9
作者：
Qibiao Zhu;Tao Jiang;Daiming Qu;Da Chen;Nanrun Zhou
通讯作者：
Qibiao Zhu;Tao Jiang;Daiming Qu;Da Chen;Nanrun Zhou
影响因子：
1.1
作者：
Cano, E.;Allen, B.
通讯作者：
Allen, B.
影响因子：
10.4
作者：
Ren, Yongxiong;Li, Long;Willner, Alan E.
通讯作者：
Willner, Alan E.
DOI：
10.1109/iccchina.2017.8330517
发表时间：
2017-10
期刊：
2017 IEEE/CIC International Conference on Communications in China (ICCC)
影响因子：
--
作者：
Shanghua Gao;Wenchi Cheng;Hailin Zhang;Zan Li
通讯作者：
Shanghua Gao;Wenchi Cheng;Hailin Zhang;Zan Li
DOI：
10.1201/9780203758540
发表时间：
2018-02
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
X. S. Raymond
通讯作者：
X. S. Raymond