Z-Opt：一种近最优的低复杂度二维格拉斯曼星座图

《IEEE Open Journal of the Communications Society》：Z-Opt: A Near-Optimal Reduced-Complexity Two-Dimensional Grassmannian Constellation

　　草曼尼流形星座在高信噪比条件下已被证明能够在瑞利衰落信道的非相干通信中达到信道容量，但其高效构造仍然具有挑战性。本文提出了两种用于二维空间中一维子空间的草曼尼流形星座的构造方法，分别称为S-Opt和Z-Opt，并提出了两种低复杂度检测器。构造和检测过程均在单位球面上进行，该球面在量子计算中被称为布洛赫球。利用草曼尼流形上的弦距与布洛赫球上的欧几里得距离之间的比例关系，我们基于费耶斯-托特界推导了最小弦距的相应理论上界。S-Opt星座由球体堆积解构造而成，达到了所考虑的最优布洛赫球堆积对应的理论极限。S-Opt检测器可应用于G(2,1)上的任意草曼尼流形星座，所需的复数乘法数量随接收天线数量线性增长、随星座规模对数增长，同时所需的数值比较次数也随星座规模对数增长，且检测性能与广义似然比检测器相同。此外，基于通过S-Opt构造获得的洞见，我们提出了Z-Opt星座，该星座通过在布洛赫球上堆叠正多边形来构造，其最小弦距在所评估的星座规模范围内趋近于所推导的上界。Z-Opt检测器所需的复数乘法数量随接收天线数量线性增长，数值比较次数随星座规模的平方根对数增长，且对Z-Opt星座的检测性能与广义似然比检测器相同。