Subcarrier grouping with environmental sensing for MIMO-OFDM systems over correlated double-selective fading channels
随着MIMO-OFDM系统中物理天线数和子载波数的增加，信道侧信息反馈量和信号预编码复杂度的增加将消耗更多的系统资源，甚至达到不可容忍的程度。为了解决这个问题，以前的工作主要集中在固定的子载波分组大小和预编码的MIMO信号在同一组与酉信道状态信息（CSI）。它可以减少系统的负担，但这样的过程会导致系统容量的损失，由于在预编码过程中的信道失配。在本文中，我们考虑了MIMOOFDM系统在双选择i.i.d.瑞利信道的容量损失，并从理论上研究了群大小与容量损失之间的定量关系.利用我们的理论结果，我们还提出了一个自适应子载波分组算法，它不仅能够有一个很好的控制系统的服务质量，但也减少了系统负担显着。数值结果表明，MIMO-OFDM系统的系统设计提供了有价值的见解，并表明所提出的子载波分组方案是非常有效的，在一些常见的情况下。
2017-06-19 cs.IT math.IT
Variance Based Algorithm for Grouped-Subcarrier Allocation in OFDMA Wireless Systems
针对OFDMA分组接入无线系统下行链路的分组子载波和功率分配问题，提出了一种降低复杂度的算法。用于数据通信的可用子载波被分组为分区（组），其中每个组被定义为子信道。位于基站的调度器基于子信道增益的方差向用户分配子信道。所提出的组分配算法是一个两步算法，分配组的用户的方差的降序的基础上，以解决冲突的选择问题，其次是一个公平的比例增强的步骤。为了减少反馈负担和功率分配算法的复杂度，每个用户反馈每个组上的CSI，如果它内部的子载波的增益的方差小于预定义的阈值。为了显示所提出的方案的性能，选择的仿真结果。
2012-07-20 cs.IT math.IT
Detection of Number of Subcarriers of OFDM Systems using Eigen-Spectral Analysis
本文提出了一种基于特征谱分析的OFDM子载波数目检测方法，适用于无先验知识的非合作场景，具有通用性和鲁棒性。
2025-11-24 cs.IT math.IT
Amplify-and-Forward Two-Way Relaying System over Free-Space Optics Channels
本文分析了自由空间光通信信道中的双向副载波强度调制放大转发中继系统的性能。该分析同时考虑了由于大气湍流、几何扩展和指向误差引起的衰减。我们推导出，在广义无穷幂级数表达式，紧的上界和下界的总中断概率和平均错误概率的系统。研究发现，这种使用二进制相移键控（BPSK）调制的双向子载波强度调制AF中继系统可以用于实际应用中的情况下，弱湍流制度，其中所需的SNR约为30 dB，以获得平均误比特概率为10-6。还注意到，指向误差明显地降低了双向副载波强度调制AF中继系统的性能。
2017-08-16 cs.IT math.IT
Compressive Identification of Active OFDM Subcarriers in Presence of Timing Offset
在本文中，我们研究的问题，识别活动的OFDM信号中的子载波从压缩测量采样在次奈奎斯特速率。在认知无线电系统中，当次级用户（SU）正在寻找可用的频谱机会以通过它们进行通信时，该问题是重要的，而在非常宽的带宽的情况下，以奈奎斯特速率采样进行感测可能是昂贵的甚至是不切实际的。我们首先研究了定时偏移的影响，并推导出信号恢复的必要和充分条件，在甲骨文辅助的情况下，当真正的活跃子载波是假设已知的。然后，我们提出了一种基于正交匹配追踪（OMP）的联合稀疏恢复方法来识别活动子载波时，已知的时间偏移。最后，我们将问题扩展到未知定时偏移的情况下，并开发了一种联合字典学习和稀疏近似算法，其中在字典学习阶段的定时偏移估计和稀疏近似阶段的活动子载波的识别。所得到的结果表明，主动子载波识别可以进行可靠的，通过使用开发的框架。
2015-07-09 cs.IT math.IT
QoS-Aware Transmission Policies for OFDM Bidirectional Decode-and-Forward Relaying
双向中继可以显著提高中继辅助双向通信中的频谱效率。然而，基于正交频分复用（OFDM）的双向解码转发（DF）中继系统的优点和灵活的结构却很少被利用。此外，大多数现有的工作没有考虑双向中继的服务质量（QoS）供应。在本文中，我们考虑基于OFDM的双向传输，其中一对用户交换信息，或没有一个DF中继的协助。每个用户可以通过三种传输模式进行通信：直接传输、单向中继和双向中继。我们共同优化的传输策略，包括功率分配，传输模式选择，和子载波分配最大化的加权和速率的两个用户与不同的服务质量（QoS）保证。我们制定的联合优化问题作为一个混合整数规划问题。通过使用对偶方法，我们有效地解决了问题的渐近最优的方式。此外，我们推导了并行信道中双向DF中继的容量域。仿真结果表明，与传统的资源分配方案相比，本文提出的资源分配方案能够显著提高系统性能。通过全面的模拟也提供了一些有趣的见解。
2013-01-25 cs.IT math.IT
Wireless Information and Energy Transfer for Decode-and-Forward Relaying MIMO-OFDM Networks
研究了具有能量收集中继的多输入多输出（MIMO）-正交频分复用（OFDM）系统的系统可达速率及其优化问题。首先，我们提出了一种基于时间交换的中继（TSR）协议，以实现中继器处的同时信息处理和能量收集。然后，我们从理论上讨论了它的可达速率性能，并制定了一个优化问题，以最大限度地提高系统的可达速率。由于该问题求解困难，我们设计了一种增广拉格朗日罚函数（ALPF）方法，并通过大量的仿真实验验证了分析结果的准确性和ALPF方法的有效性。
2015-01-04 cs.IT math.IT
Capacity Region Bounds and Resource Allocation for Two-Way OFDM Relay Channels
在本文中，我们考虑双向正交频分复用（OFDM）中继信道，其中两个终端节点之间的直接链路太弱，不能用于数据传输。众所周知的每子载波解码转发（DF）中继策略将每个子载波视为单独的信道，并且在每个子载波上执行独立的信道编码。我们表明，这种每子载波的DF中继策略只是一个次优DF中继策略，并提出了一个多子载波DF中继策略，利用跨子载波信道编码，以实现更大的速率区域。然后，我们提出了一个最佳的资源分配算法来表征可达到的速率区域的多子载波DF中继策略。该算法的计算复杂性远小于标准拉格朗日对偶优化算法。我们进一步分析了双向中继策略的渐近性能，包括上述两个DF中继策略和放大转发（AF）中继策略。分析结果表明，多子载波DF中继策略在低信噪比条件下能够达到双向OFDM中继信道的容量区域，而AF中继策略在高信噪比条件下能够达到双向OFDM中继信道的复用增益区域。数值结果证明了所有的分析结果和所提出的最优资源分配算法的有效性。
2013-03-24 cs.IT math.IT
Performance Improvement of Dimmable OFDM-Visible Light Communication using Subcarrier Index Modulation and Reed Solomon Encoding
本文提出了一种新的用于正交频分复用（OFDM）的子载波索引调制方案，该方案在可见光通信（VLC）系统中结合了RS编码。在该方案中，首先使用RS编码器对输入比特进行编码，然后对所得到的RS码字中的一组符号进行打孔，并且对剩余符号进行调制并映射到OFDM子载波上。该系统被称为RS-OFDM-IM。与传统的子载波索引调制（SIM）方案不同，所提出的方案基于通过使所选择的子载波失活来传送额外信息来操作，这有助于在OFDM-VLC中同时限幅噪声降低和频谱效率提高。对该技术的比特出错率和吞吐量进行了理论和数值分析。仿真结果表明，该技术的优越性相比，编码DCO-OFDM没有SIM和经典的SIM在OFDM-VLC系统中的实际限幅条件。
2021-09-23 cs.IT cs.SY eess.SY
Enhanced Orthogonal Frequency-Division Multiplexing with Subcarrier Number Modulation
基于子载波数调制的正交频分复用（OFDM-SNM）被认为是下一代网络最有前途的调制方案之一。虽然在某些条件下，OFDM-SNM能够具有比具有索引调制的OFDM（OFDM-IM）和普通OFDM更高的频谱效率（SE），但是其可靠性相对劣于这些现有方案，因为活动子载波的数量变化。在这方面，我们提出了一种增强的OFDM-SNM方案，在本文中，它利用放置子载波的灵活性收获的编码增益在高信噪比（SNR）区域。特别地，我们规定了一种方法，该方法通过使用瞬时信道状态信息（CSI）的子载波分配来优化子载波激活模式（SAP），并且因此在给定子载波的数量是固定的情况下，具有较高信道功率增益的子载波将被授予要被激活的优先级。我们还分析了建议的增强OFDM-SNM系统的中断和错误性能。平均中断概率和误块率（BLER）的推导和近似的封闭形式的表达式，这是进一步验证了蒙特卡洛模拟产生的数值结果。增强的OFDM-SNM的高可靠性性质使其成为在具有固定机器类型设备（MTD）的物联网（IoT）中实现的有希望的候选者，所述固定机器类型设备（MTD）经受缓慢衰落并且由适当的电源支持。
2019-05-01 cs.IT eess.SP math.IT
OFDM Waveform Optimization for Bistatic Integrated Sensing and Communications
School of Mathematics and Statistics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学数学与统计学院）；School of Mathematical Sciences, Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学数学科学学院）；School of Electronics and Communication Engineering, Sun Yat-sen University（中山大学电子与信息工程学院）；School of Electrical Engineering and Telecommunications, University of New South Wales（新南威尔士大学电气与电信工程学院）
本文提出了一种基于OFDM波形优化的双通道集成感知与通信方案，通过联合路径系数和延迟估计方法，优化子载波分配和功率分配以提升通信速率和感知精度。
2026-03-09 cs.IT math.IT
Two Practical Random-Subcarrier-Selection Methods for Secure Precise Wireless Transmission
在安全的精确定向调制（DM）网络中，提出了两种实用的随机子载波选择（RSS）方法，通过构造随机子载波集并进行随机化处理，在每个正交频分复用（OFDM）符号上仅利用单个接收功率峰值向期望用户发送保密信息。该方案完全解决了安全精确无线传输（SPWT）所面临的关键问题，即如何实现每个OFDM符号的SPWT，而传统的SPWT仅在统计平均意义上成立。推导并提出了基于OFDM的SPWT的几个必要条件：随机分布的、稀疏的、相邻天线子载波间的距离不同。构造了两个随机子载波集：二次方子载波集（QSS）和素数子载波集（PSS），其中二次方子载波集表示任意天线上的子载波索引是天线索引的平方，素数子载波集表示任意天线上的子载波索引是素数。随后，遵循每个OFDM的SPWT的那些条件，定义随机因子，并且提出随机化过程（RP）。其详细过程包括以下步骤：整数模，排序，分块和块交织，其中BI重复直到随机因子大于预定义的阈值。这在期望位置处产生单个主接收能量峰值（SMREP），而在SMREP之外的其他位置仅收获被AN严重破坏的弱接收能量。
2018-08-06 cs.IT math.IT
Subcarrier Pairing as Channel Gain Tailoring: Joint Resource Allocation for Relay-Assisted Secure OFDMA with Untrusted Users
研究了具有非信任用户的协作安全正交频分多址（OFDMA）通信系统中的联合资源分配问题，包括子载波分配、子载波配对（SCP）和功率分配的优化.放大和转发（AF）和解码和转发（DF）的操作模式被认为是与源和中继的单独的功率预算约束。在找到AF中继系统的最优子载波分配问题后，证明了联合功率分配问题是一个广义凸问题，并给出了最优解。与传统的信道增益匹配观点相比，最优SCP被强调为信道增益剪裁的一个新概念。我们证明了最优SCP对子载波，使得有效信道增益之间的方差最小化。对于DF中继系统，我们表明，取决于源和中继的功率预算，SCP可以是在一个从属的角色，它提高了能量效率，或在一个主要的角色，它提高了系统的频谱效率。在AF中继系统中，我们证实了SCP的关键作用，并提高了系统的频谱效率。仿真结果验证了SCP的信道增益剪裁特性以及SCP在提高协作通信系统频谱和能量效率方面的各种作用。
2019-01-11 cs.IT math.IT
Power and Bit Allocation for Wireless OFDM Channels with Finite-Rate Feedback and Subcarrier Clustering
研究了点对点正交频分复用信道的传输功率和比特的分配问题，假设接收端的信道信息是完美的，而发射端的信道信息是不完美的。信道信息在接收端被量化，并通过有限速率反馈信道被发送回发射端。基于来自接收器的有限反馈，对应的发射器调整跨子载波的功率电平和/或调制。为了减少反馈量，将子载波划分为不同的簇，并将基于开/关阈值的功率分配应用于子载波簇。此外，提出了两种选项来从一组量化信道增益内插信道频率响应，并应用基于信道内插的最优注水分配或贪婪比特分配。有限反馈率的建议计划执行接近最优分配，没有反馈率的约束。在数值示例中，当使用每个副载波一比特的反馈时，信道容量从最优值降低约6%。
2014-02-21 cs.IT math.IT
Flexible Multi-Group Single-Carrier Modulation: Optimal Subcarrier Grouping and Rate Maximization
正交频分复用（OFDM）和单载波频域均衡（SC-FDE）是频率选择性信道中常用的两种调制方案。与SC-FDE相比，OFDM通常实现更高的数据率，但是以更高的发射信号峰均功率比（PAPR）为代价，这导致更低的功率放大器效率。本文提出了一种新的调制方案，称为灵活的多组单载波（FMG-SC），它封装了OFDM和SC-FDE作为特殊情况，从而实现更灵活的速率-峰均比之间的权衡。具体地，基于频率子载波的信道增益将频率子载波的集合灵活地划分为正交组，并且在每个组上应用SC-FDE以并行地发送不同的数据流。我们的目标是通过优化子载波组映射，最大限度地提高所有组的可实现的总和速率。我们提出了两个低复杂度的子载波分组方法，并通过仿真表明，他们执行非常接近的最佳分组的穷举搜索。仿真结果还表明，所提出的FMG-SC调制方案与优化的子载波分组在改善传统的OFDM和SC-FDE的速率-峰均比权衡的有效性。
2017-10-27 cs.IT math.IT
Clipping noise approximate analysis and power allocation for photon-detection-based DCO-OFDM and ACO-OFDM
研究了直流偏置光正交频分复用（DCO-OFDM）和非对称限幅光正交频分复用（ACO-OFDM）中光子电平检测器的限幅噪声。基于Bussgang定理和中心极限定理（CLT），得到了各子载波信噪比的近似解析表达式，并在此基础上进一步给出了子载波间的功率分配。数值结果表明，理论分析得到的信噪比与仿真结果很接近，均匀功率分配能够在显著降低计算复杂性的情况下接近遗传算法的最优功率分配。
2018-08-19 cs.IT math.IT
On the Complexity of Joint Subcarrier and Power Allocation for Multi-User OFDMA Systems
考虑多用户正交频分多址（OFDMA）系统，其中多个用户共享多个离散子载波，但是最多允许一个用户在每个子载波上发送功率。为了适应快速业务和信道波动，提高频谱效率，系统应该具有动态分配子载波和功率资源给用户的能力。假设完美的信道知识，本文考虑联合子载波和功率分配问题的两个公式：第一种是在服务质量约束和OFDMA约束下最小化总发射功率，第二种是最大化某个系统效用函数（包括和率效用、比例公平效用、调和平均效用、和最小速率效用）服从每用户总传输功率约束和OFDMA约束。尽管存在各种各样的算法，但对上述问题的计算复杂性状况知之甚少。本文旨在填补这一理论空白，即，描述了多用户OFDMA系统联合子载波和功率分配问题的复杂性。本文证明了联合子载波和功率分配问题的两个公式都是强NP困难的。证明是基于一个多项式时间变换从所谓的三维匹配问题。还确定了可在多项式时间内求解全局最优或$ε$ -全局最优的问题的几个子类。这些复杂度结果表明，不存在能够将一般的联合子载波和功率分配问题求解为全局最优的多项式时间算法（除非P $=$ NP），并且确定近似最优的子载波和功率分配策略在实践中更现实。
2013-11-17 cs.IT math.CO math.IT
PAPR Reduction in OFDM-IM Using Multilevel Dither Signals
索引调制正交频分复用（OFDM-IM）是一种新的多载波技术，它利用活动子载波的索引来传输数据。OFDM-IM还继承了高峰均功率比（PAPR）问题，这在OFDM-IM信号通过高功率放大器（HPA）时引起带内失真和带外辐射。在这封信中，抖动信号被添加在空闲子载波中以降低PAPR。与使用单级抖动信号的先前工作不同，通过利用活动子载波的幅度针对不同子块不同地分布来使用多级抖动信号。结果，所提出的方案平均而言给予抖动信号更多的自由度（更大的抖动半径）。仿真结果表明，该方案可以达到更好的PAPR降低性能比以前的工作。
2018-10-05 cs.IT math.IT
Joint Resource Allocation for OFDMA based Overlay Cognitive Radio Networks under Stochastic Rate Constraint
本文提出了一种基于多用户OFDM的覆盖认知无线电系统在主用户吞吐量损失和次用户总发射功率约束下的联合子载波、功率和比特分配方案。封闭形式的表达式的最佳功率和比特分配最初推导。随后，最优和次优算法来实现联合子载波，功率和比特分配。数值模拟被用来评估联合资源分配算法的性能。
2016-04-01 cs.IT math.IT
Non-Systematic Complex Number RS Coded OFDM by Unique Word Prefix
在本文中，我们扩展了我们最近推出的概念UW-OFDM（唯一字正交频分复用）。在UW-OFDM中，循环前缀（CP）被确定性序列（所谓的唯一字（UWs））替换。通过适当地加载一组冗余子载波来生成UW。由此，以相当自然的方式引入系统复数里德所罗门（RS）码构造，因为RS码可以被定义为向量的集合，对于该向量，在另一个域w.r.t.离散傅立叶变换。(For不为零的固定块，即，UW，生成RS码的陪集码。原始系统编码UW-OFDM概念中的剩余问题是冗余子载波符号不成比例地贡献平均OFDM符号能量的事实。在本文中，我们介绍了非系统编码的UW-OFDM的概念，其中的冗余不再分配给专用的子载波，但分布在所有的子载波。我们得到最佳的复值代码生成器矩阵匹配的BLUE（最佳线性无偏估计）和LMMSE（线性最小均方误差）的数据估计，分别。借助仿真，我们突出了优越的频谱特性和优越的BER（误码率）性能的非系统编码UW-OFDM相比，系统编码UW-OFDM以及CP-OFDM在AWGN（加性高斯白噪声）和频率选择性环境。
2012-12-06 cs.IT math.IT
Low Complexity Suboptimal ML Detection for OFDM-IM Systems
带索引调制的正交频分复用（OFDM-IM）是一种新的多载波技术，它利用n个子载波中的k个子载波作为活动子载波来传输数据。为了在接收器处检测副载波激活模式（SAP），不能使用最大似然（ML）检测，因为其高计算复杂性。相反，使用选择最可能活动的k个子载波的检测器，其被称为k最大值（klv）检测器。然而，这种方法降低了检测性能，特别是当非法SAP与SAP的比率很高时。在这封信中，次优ML检测器，这是一个轻微的修改klv检测器的建议。然而，所提出的检测器具有相似的检测性能相比，ML检测，这是适合灵活的实施OFDM-IM系统。
2022-04-25 cs.IT eess.SP math.IT
Power and Subcarrier Allocation for Physical-Layer Security in OFDMA-based Broadband Wireless Networks
在未来的宽带无线网络中，为移动用户提供物理层安全具有重要的理论和实际意义。在本文中，我们制定了一个分析框架，资源分配在下行OFDMA为基础的宽带网络共存的安全用户（SU）和正常用户（NU）。SU需要在物理层进行安全的数据传输，而NU则使用传统的尽力而为数据业务。该问题被制定为联合功率和子载波分配的目标是最大限度地提高所有NU的平均聚合信息速率，同时保持平均保密率为每个单独的SU下的总发射功率约束的基站。我们解决这个问题的渐近最优的方式使用对偶分解。我们的分析表明，SU成为一个候选人竞争的子载波，只有当它的信道增益在这个子载波是最大的所有，并超过第二个最大的一定的阈值。此外，虽然NU的功率分配遵循传统的注水原理，但SU的功率分配取决于其自身的信道增益和最大信道增益。我们还开发了一个次优算法，以减少计算成本。数值研究进行评估所提出的算法的性能方面的可实现的对信息率为NU和保密率为SU在不同的功耗。
2011-06-30 cs.IT math.IT
OFDM pilot allocation for sparse channel estimation
在通信系统中，频谱的有效使用是一个不可或缺的问题。最近，已经提出了使用压缩感知来估计正交频分复用（OFDM）稀疏多径信道，以减少信道估计所必需的导频子载波形式的传输开销。本文研究了OFDM系统中的确定性导频分配问题。该方法基于最小化与导频子载波相关联的酉离散傅里叶变换（DFT）矩阵的子矩阵的相干性。与通常的等距导频子载波的情况下，我们表明，基于循环差集的非均匀图案是最佳的。在没有差集的情况下，我们执行贪婪搜索方法来找到次优解。我们还研究了恢复方法，如正交匹配追踪（OMP）和迭代法与自适应采样保持（IMAT）的信道抽头估计的性能。
2011-06-22 cs.IT math.IT
Joint Subcarrier and Power Allocation Methods in Wireless Powered Communication Network for OFDM systems
在本文中，我们研究了OFDM系统的无线供电通信网络，其中混合接入点（H-AP）在下行链路中向用户广播能量信号，并且用户基于正交频分多址方案在上行链路中向H-AP发送信息信号。我们考虑一个全双工H-AP，同时发送能量信号和接收信息信号。在这种情况下，我们解决了联合子载波调度和功率分配问题，以最大限度地提高两种情况下的总速率：完美的自干扰消除（SIC）的H-AP完全消除其自干扰（SI）和不完美的SIC的残留SI存在。一般来说，由于子载波调度，这两种情况下的问题都是非凸的，因此需要穷举搜索方法，这是非常复杂的，以获得全局最优解。为了降低复杂度，对于理想的SIC场景，我们通过应用拉格朗日对偶方法联合优化子载波调度和功率分配。接下来，对于不完美SIC情况，由于H-AP处的SI，问题更加复杂。为了解决这个问题，我们提出了一种基于投影梯度法的迭代算法。仿真结果表明，与最优算法相比，所提出的算法在理想SIC情况下的和速率性能损失可以忽略不计，而所提出的迭代算法在不理想SIC情况下的性能优于传统算法.
2015-11-24 cs.IT math.IT
Comments on "Finite-SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff for Network Coded Cooperative OFDMA Systems"
在论文“网络编码协作OFDMA系统的信噪比分集复用权衡”中，作者采用了最近提出的子载波分配算法，旨在向具有网络编码协作（NCC）的基于OFDMA的网络提供最佳频率分集，其中$P$源节点在$M$中继节点的帮助下向公共目的地发送独立信息，在具有$L$相干块频率选择性信道中。然而，在上述论文中提出的所谓的NCC-OFDMA方案的分析假设子载波分配算法能够向网络中的所有链路提供全频率分集，这在实践中通常不成立，因为该分配仅从单个目的地的角度来看是最优的。因此，在这篇文章中，我们重新评估了一个更现实的情况下，只有发送到目的地的消息受益于由子载波分配算法提供的全频率分集的NCC-OFDMA的中断概率，表明分集阶数从$L(M+1)$降低到$M+L$。
2017-06-19 cs.IT math.IT
Novel Subcarrier-pair based Opportunistic DF Protocol for Cooperative Downlink OFDMA
提出了一种新的基于子载波对的机会DF协议，用于解码转发（DF）中继辅助的协作下行OFDMA传输。具体地说，用户消息比特在两个连续的等持续时间时隙中发送。第一时隙中的子载波可以与第二时隙中的子载波配对，用于到用户的DF中继辅助传输。特别地，源和中继器可以同时发送以在第二时隙中的子载波处实现波束成形以用于中继器辅助传输。在第一或第二时隙中的每个不成对的子载波由源用于直接传输到用户，而无需中继的辅助。该协议在总功率约束条件下，解决了总速率最大化资源分配（RA）问题.结果表明，新的协议导致的最大和速率大于或等于一个基准，这不允许源实现波束成形的子载波在第二个时隙的中继辅助传输。然后，开发多项式复杂度RA算法以找到（至少近似地）最优资源分配（即，源/中继功率、子载波配对和对用户的分配）。数值实验表明，新的协议可以导致更大的和率比基准。
2013-01-14 cs.IT cs.NI math.IT
Simultaneous Wireless Information and Power Transfer in a Two-User OFDM Interference Channel
本文研究了单输入单输出（SISO）两用户正交频分复用（OFDM）干扰信道（IFC）中的同时无线信息和功率传输（SWIPT）。我们假设发射机是非合作的，并有完善的知识的本地信道状态信息（CSI）。我们表明，在高信噪比的最佳传输策略的必要条件是能量发射机通过分配其发射功率在一个子载波上发送信号。因此，我们提出了一个子载波选择方法的能量发射机，并确定可实现的速率能量区域。此外，我们进一步扩大了可实现的速率-能量区域，通过启用基本形式的发射机合作，其中交换消息以通知能量发射机关于信息发射机未利用的子载波。
2015-07-01 cs.IT math.IT
Energy Harvesting for Physical-Layer Security in OFDMA Networks
本文研究了下行多用户正交频分多址（OFDMA）系统中的无线信息和功率同时传输（SWIPT）问题，其中每个用户采用功率分配方案来协调能量收集和保密信息解码过程。假设子载波间的功率分配相等，通过联合子载波分配和最优功率分配比选择，在满足单个用户保密率要求的同时，最大化所有用户的总功率。由于问题的NP-困难性，我们提出了两个次优算法来解决问题的对偶域。第一种是迭代算法，以交替的方式优化子载波分配和功率分配。第二种算法是基于一个两步的方法，解决了子载波分配和功率分裂顺序。数值结果表明，所提出的方法优于传统的方法。它还表明，迭代算法执行接近上限和逐步算法提供了良好的性能和复杂性之间的权衡。
2015-09-15 cs.IT math.IT
Joint Channel Estimation and Data Detection for Multihop OFDM Relaying System under Unknown Channel Orders and Doppler Frequencies
研究了时变信道下多跳中继正交频分复用（OFDM）系统的信道估计和数据检测问题。不同于以往的工作，高度依赖于统计信息的双选择性信道（DSC）和噪声提供准确的信道估计和数据检测结果，我们专注于更实际的情况下，未知的信道阶数和多普勒频率。首先，我们整合多链路，多跳信道矩阵成一个复合信道矩阵。然后，我们制定了未知的信道使用广义复指数基扩展模型（GCE-BEM）与一个大的过采样因子，以引入信道稀疏的延迟多普勒域。为了能够识别非零条目，采用具有Gamma超先验的稀疏增强高斯分布。在变分推理框架下提出了一种迭代算法。该算法在一个OFDM符号中仅使用有限的导频子载波，迭代估计信道，利用Viterbi算法恢复未知数据，并学习信道和噪声统计信息。仿真结果表明，在不需要任何统计信息的情况下，该算法的性能与最优信道估计和数据检测算法非常接近，而最优信道估计和数据检测算法需要系统结构、信道抽头位置、信道长度、多普勒频移以及噪声功率等具体信息。
2012-05-24 cs.IT math.IT
Power Allocation in Multi-hop OFDM Transmission Systems with Amplify-and-Forward Relaying: A Unified Approach
提出了一种多跳正交频分复用（OFDM）放大转发（AF）中继系统功率分配（PA）问题的统一算法。在所提出的方法中，我们考虑短期和长期的个人和总功率约束的源和中继，并设计分散的低复杂度PA算法时，无线链路受到信道路径损耗和小规模瑞利衰落。特别是，针对提高瞬时速率的多跳传输系统与AF中继，我们开发（i）一个接近最佳的迭代PA算法的基础上接收的SNR在目的地的精确分析;（ii）低复杂度的次优迭代PA算法的基础上的近似表达式在高SNR政权;和（iii）低复杂度的非迭代PA计划有限的性能损失。由于多跳系统中的PA问题太复杂，无法用已知的优化求解器来解决，因此在所提出的公式中，我们采用了两阶段的方法，包括不同子载波之间的功率分配阶段和不同中继之间的功率分配阶段。然后通过迭代法适当地连接各个PA阶段，该迭代法试图补偿由不同的两阶段方法引起的性能损失。仿真结果表明，所提出的功率分配算法的优越性能。
2015-08-05 cs.IT math.IT
Full-Diversity Precoding Design of Bit-Interleaved Coded Multiple Beamforming with Orthogonal Frequency Division Multiplexing
多输入多输出（MIMO）技术已经与正交频分复用（OFDM）结合用于宽带无线通信系统。比特交织编码多波束形成（BICMB）可以在平坦衰落MIMO信道中实现空间分集和空间复用。在频率选择性衰落MIMO信道中，BICMB-OFDM（BICMB-OFDM）可以同时提供空间分集和多径分集，是一种重要的技术。在我们之前的工作中，子载波分组技术被应用于对抗子载波相关性的负面影响。证明了在R_cSL<=1的条件下，BICMB-OFDM-SG（BICMB-OFDM-SG）可以实现全分集，其中R_c、S和L分别为码率、每个子载波上的并行流数和信道抽头数。全分集条件意味着如果S增加，则R_c可能必须减小以保持全分集。因此，增加并行流的数量可能不会提高总传输速率。本文采用预编码技术来克服BICMB-OFDM-SG中R_cSL<=1的全分集限制问题。首先，对预编码后的BICMB-OFDM-SG进行了分集分析。然后，全分集预编码设计开发与最小可实现的解码复杂度。
2013-06-30 cs.IT math.IT
Super-Mode OFDM with Index Modulation
具有索引调制的正交频分复用（OFDM）（OFDM-IM）由于其具有诸如操作灵活性和易于实现的吸引人的优点而成为用于超过5G的有希望的多载波波形候选。然而，OFDM-IM可能不是诸如增强型移动宽带（eMBB）之类的5G服务的适当选择，因为由于其空子载波，实现高数据率是具有挑战性的。增强OFDM-IM的频谱效率的一种解决方案是通过还利用其空子载波进行数据传输来采用多个可区分的星座（模式）。本文提出了一种新的IM技术称为超模式OFDM-IM（SuM-OFDM-IM），其中模式激活模式（MAP）和子载波激活模式（SAP）的联合选择和传统的数据符号重复编码在多个子载波上，以实现分集增益。针对所提出的方案，设计了一种低复杂度的检测器，进行了理论分析，并推导出了一个比特出错率（BER）上界。所提出的系统的性能进行了研究，通过实时实验使用软件定义无线电（SDR）为基础的原型。我们表明，SuM-OFDM-IM在频谱效率和错误性能方面表现出有希望的结果;因此，似乎是5G及以后通信系统的潜在候选者。
2020-09-10 cs.IT eess.SP math.IT
Utility Regions for DF Relay in OFDMA-based Secure Communication with Untrusted Users
本文研究了基于OFDMA的安全通信系统中可信解码转发中继的实用性。为了决定是否使用中继或不，我们首先提出了最佳的子载波分配政策的直接通信（DC）和中继通信（RC）。接下来，我们识别可以支持这两种模式的独占RC模式、独占DC模式和混合（RDC）模式子载波。对于RDC模式，我们提出了最优的模式选择策略和一个次优的策略独立的功率分配，这是渐近最优的低和高信噪比。最后，通过数值计算结果，我们提出的见解中继效用区域。
2019-01-16 cs.IT math.IT
Dither Signal Design for PAPR Reduction in OFDM-IM over a Rayleigh Fading Channel
具有索引调制的正交频分复用（OFDM-IM）是一种新颖的方案，其中信息比特通过子载波激活模式（SAP）和活动子载波上的符号来传送。不幸的是，OFDM-IM继承了经典OFDM的高峰均功率比（PAPR）问题。具有高PAPR的OFDM信号在经过高功率放大器（HPA）时会产生带内失真和带外辐射。存在通过在空闲子载波中添加抖动信号来降低PAPR的尝试，其中抖动信号可以根据相应OFDM-IM子块的特性而具有各种幅度约束。但是，在瑞利衰落信道中，对于抖动信号的特定幅度约束没有结果。在这封信中，成对错误概率（PEP）分析的基础上，抖动信号的一个特定的约束条件，推导出在瑞利衰落信道。
2022-05-27 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Unitary Linear Processing for Amplify-and-Forward Cooperative OFDM systems
在本文中，我们考虑了正交频分复用系统中的转发中继酉线性处理的中继。我们提出了一个通用的分析框架，以找到酉线性处理矩阵，最大限度地提高系统的可达速率。我们表明，最佳的处理矩阵是一个置换矩阵，这意味着子载波配对策略是最佳的。我们进一步推导出最佳的子载波配对方案的情况下，有和没有直接的源-目的地路径的多样性。仿真结果表明，与非最佳线性处理和非配对相比，最佳子载波配对可实现的增益。
2012-04-26 cs.IT math.IT math.OC
Full-Duplex Relaying in MIMO-OFDM Frequency-Selective Channels with Optimal Adaptive Filtering
当与传统的半双工或带外全双工对应物相比时，带内全双工传输允许中继站通过在相同频带中同时接收和发送而在理论上使其频谱效率加倍。因此，中继站所遭受的感应自干扰可能达到相当大的功率电平，这降低了解码转发（DF）中继站中的信号与干扰加噪声比（SINR），导致中继站性能下降。提出了一种宽带多输入多输出（MIMO）中继中自干扰问题的解决方法。所提出的方法在DF中继中使用时域消除，其中干扰信号的副本借助于估计干扰频率选择性信道的递归最小二乘（RLS）算法来创建。仿真结果表明，与典型的正交频分复用（OFDM）序列长度相比，其收敛平均时间可以忽略不计。此外，在OFDM传输的误码率（BER）和SINR进行评估，确认所提出的方法显着扩展的自干扰功率的范围，中继是有弹性的，当与其他缓解方案相比。
2015-07-29 cs.IT math.IT
Joint Spectrum Sensing and Resource Allocation for OFDM-based Transmission with a Cognitive Relay
在本文中，我们研究了联合频谱感知和资源分配问题，以最大限度地提高基于OFDM的认知无线电链路的吞吐量与认知中继。通过应用使用解码和转发（D&F）的认知中继，我们实现了更可靠的通信，产生更少的干扰（通过需要更少的发射功率）和更多的分集增益。为了解决频谱感知中的缺陷，提出的方案联合修改能量检测器阈值，并将发射功率分配给所有认知无线电（CR）子载波，同时为次级用户（SU）和认知中继分配子载波对。该问题被转换为约束优化问题，其具有以下约束：（1）由SU和认知中继引入到PU的干扰;（2）误检和虚警概率;（3）用于在SU发射机和认知中继上传输的子载波配对;以及（4）每个CR子载波的最小服务质量（QoS）。我们提出了一个最优和两个次优的计划，所有这些都是比较文献中的其他计划。仿真结果表明，所提出的方案实现显着更高的吞吐量比其他方案在文献中不同的中继情况。
2015-11-12 cs.IT math.IT
Information and Energy Cooperation in OFDM Relaying: Protocols and Optimization
在能量受限的无线网络中，将功率传输集成到无线通信中以支持同时无线信息和功率传输（SWIPT）是一种很有前途的技术。虽然大多数关于SWIPT的现有工作集中在容量-能量特性上，但是对SWIPT的合作传输的益处的研究要少得多。在本文中，我们考虑在正交频分复用（OFDM）中继系统中的SWIPT，其中源节点传输信息和功率的一部分同时到中继节点，和中继节点使用从源节点的收获功率转发源信息到目的地。为了支持同时的信息和能量合作，我们首先提出了一种传输协议，假设源和目的地之间的直接链路不存在，即功率分裂（PS）中继协议，其中中继节点在第一跳的接收信号功率分成两个单独的部分，一个用于信息解码和其他用于能量收集。然后，我们考虑的情况下，源和目的地之间的直接链路是可用的，并提出了传输模式自适应（TMA）协议，其中的传输可以同时完成合作模式和直接模式（在不同的子载波）。在直接模式中，当源向目的地发送信号时，目的地接收信号作为信息，并且中继节点同时接收信号以用于能量收集。联合资源分配问题制定最大化的系统吞吐量。利用拉格朗日对偶方法，我们发展了求解非凸优化问题的有效算法。
2015-06-23 cs.IT math.IT
Optimal Multicast of Tiled 360 VR Video in OFDMA Systems
在这封信中，我们研究了最佳的多播平铺360虚拟现实（VR）视频从一个服务器（基站或接入点）的正交频分多址（OFDMA）系统中的多个用户。对于给定的视频质量，我们优化子载波，传输功率和传输速率分配，以最小化总的传输功率。对于给定的传输功率预算，我们优化子载波，传输功率和传输速率分配，以最大限度地提高接收视频质量。这两个优化问题都是非凸优化问题。我们分别获得了这两个问题的全局最优封闭解和近似最优解，这两个问题都揭示了OFDMA系统中平铺360 VR视频多播的重要设计见解。
2018-09-27 cs.IT math.IT
Optimal Power Allocation for Two-Way Decode-and-Forward OFDM Relay Networks
针对正交频分复用（OFDM）中继网络，提出了一种新的双向解码转发（DF）中继策略。这种DF中继策略采用多子载波联合信道编码来利用频率选择性衰落，因此可以实现比传统的每子载波DF中继策略更高的数据率。我们进一步提出了一个低复杂度，最佳的功率分配策略，以最大限度地提高所提出的中继策略的数据率。仿真结果表明，我们的策略获得了每子载波DF中继策略的实质性增益，也优于放大转发（AF）中继策略在宽信噪比（SNR）区域。
2012-02-09 cs.IT cs.NI math.IT
Wireless Information and Energy Transfer for Two-Hop Non-Regenerative MIMO-OFDM Relay Networks
研究了非再生多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）中继系统中的无线信息和能量同步传输问题。通过考虑两种实际的接收机结构，我们提出了两种协议，基于时间切换的中继（TSR）和基于功率分配的中继（PSR）。为了探索系统的性能极限，我们制定了两个优化问题，以最大限度地提高端到端的可实现的信息速率与完整的信道状态信息（CSI）的假设。由于这两个问题都是非凸的，且没有已知的求解方法，我们首先通过理论分析得到了一些显式的结果，然后设计了有效的算法。数值结果表明，这两个协议的性能有很大的影响中继位置。其中，PSR和TSR对继电器位置的变化表现出非常不同的行为。PSR的可达信息速率随着中继从源节点向目的节点移动而单调下降，而TSR的性能随着中继位于源节点和目的节点中间而变差。这是第一次观察到这样的现象。此外，它也表明，PSR总是优于TSR在这样的MIMO-OFDM中继系统。此外，还讨论了天线数和子载波数对系统性能的影响。
2014-12-29 cs.IT math.IT
Symplectic Optimization for Cross Subcarrier Precoder Design with Channel Smoothing in Massive MIMO-OFDM System
本文针对大规模MIMO-OFDM系统提出跨子载波预编码器设计，通过引入时延指示函数构建兼顾加权和速率与信道平滑性的优化问题，并采用辛优化方法求解，在保持有效信道平滑的同时实现更快的收敛和良好的WSR性能。
2025-03-10 cs.IT eess.SP math.IT
Enhancing Diversity of OFDM with Joint Spread Spectrum and Subcarrier Index Modulations
提出了一种新的扩频副载波索引调制（SS-SIM）方案，该方案与正交频分复用（OFDM）技术相结合，提高了传统IM方案的分集性能。特别地，所得到的方案（称为SS-SIMOFDM）联合地采用扩频和子载波索引调制两者来形成预编码向量，该预编码向量然后用于跨所有活动子载波扩展M进制复符号。因此，所提出的方案能够实现三个信号域的新颖传输：SS和子载波索引，以及单个M进制符号。对于实际的实现，提出了两个降低复杂度的近最佳检测器，其复杂度取决于M进制调制大小。然后，误码率和它的上限进行了分析，以获得洞察的分集增益，这是示出强烈影响的顺序的子载波索引。在此基础上，提出了两种新的子载波索引映射方法，显著提高了SSSIM-OFDM系统的分集增益。仿真结果表明，与传统的OFDM和OFDM-IM相比，该方案具有更好的误码性能，但其频谱效率较低。
2022-07-29 cs.IT eess.SP math.IT
Secure OFDM-IM ISAC With Artificial-Noise-Aided Index Deception
Koç University（科奇大学）；TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）
针对安全关键的ISAC场景，提出基于人工噪声辅助索引欺骗的OFDM-IM框架，将人工噪声注入非活动子载波，通过预编码器在合法接收器处消除噪声并欺骗目标索引检测器，同时兼顾感知，优化问题最大化目标发射功率，相比经典OFDM提高了目标发射功率。
2026-08-21 cs.ET cs.IT math.IT
Opportunistic AP Selection in Cell-Free Massive MIMO-OFDM Systems
利用频域的自由度和不同接入点（AP）之间的远近效应，提出了一种无小区大规模MIMO-OFDM系统中的机会传输方案。其核心思想是在不同用户之间正交分配子载波，使得每个子载波上只有一个用户。然后，用户通过机会主义选择仅由其近AP服务，而远AP被去激活以避免在具有严重传播损耗的信道上浪费功率。此外，由于机会主义选择，每个子载波的活动AP的数量变小，使得下行链路导频和相干检测的使用可行。数值结果证实，该方案可以带来显着的性能提升，在功率效率和频谱效率方面。
2022-04-30 cs.IT eess.SP math.IT
Random Subcarrier Allocation in OFDM-Based Cognitive Radio Networks
本文研究了基于正交频分复用（OFDM）的认知无线电（CR）频谱共享通信系统的性能，该系统假设随机分配且不存在主用户（PU）的信道占用信息，不使用频谱感测来获取关于未使用的子载波的可用性的信息。在次级网络中的单个次级用户（SU）的情况下，由于缺乏PU的活动的信息，SU随机地分配主网络的子载波，并且以一定概率与PU的子载波冲突。为了维持PU的服务质量（QoS）要求，通过将SU的发射功率调整到低于预定义阈值（称为干扰温度）来控制SU对PU造成的干扰。在这项工作中，SU的平均容量与子载波冲突的性能指标，调查建议的随机分配方案一般和瑞利信道衰落模型。导出了平均容量与SU、PU和可用子载波数的界和缩放定律。此外，在存在多个SU的情况下，假设一个机会调度的SU的多用户分集增益也进行了研究。为了避免随机分配方案可能对SU造成的干扰，并根据可用子载波获得SU的最大和速率，提出了一种基于机会调度和随机分配（利用）方法的有效集中式顺序算法，以保证分配子载波的正交性。
2012-07-02 cs.IT math.IT math.PR
A Mean-field Approach for an Intercarrier Interference Canceller for OFDM
利用随机场自旋系统的数学描述与无线通信中的正交频分复用（OFDM）方案的相似性，设计了一种用于OFDM解调的载波间干扰（ICI）消除器。傅立叶域中的平移对称性一般集中来自子载波邻域中的每个子载波的ICI的主要贡献。这种观察结合平均场方法导致ICI消除器的发展，其必要的计算成本相对于子载波的数量线性缩放。它还表明，平均场抵消器的动态被很好地捕获由一个单一的宏观变量的离散映射，而不考虑估计变量的空间和时间相关性考虑。
2012-05-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.IT
Spectrum Leasing and Cooperative Resource Allocation in Cognitive OFDMA Networks
本文研究了一种基于OFDMA的协作认知无线电网络，主系统将其部分子信道租赁给次系统，以换取次用户作为中继协助主用户的传输。我们的目标是确定主系统和次系统之间的合作策略，以最大限度地提高SU的总速率，同时保持服务质量（QoS）要求的PU。我们制定了一个联合优化问题的PU传输模式选择，SU（或中继）的选择，子载波分配，功率控制，和时间分配。通过对偶方法，将该混合整数规划问题分解为并行的子载波子问题，每个子问题确定一个PU和一个SU之间的合作策略。我们表明，在每个租用的子载波，最佳策略是让SU专门作为一个中继或发送自己。这一结果从根本上不同于单信道系统中的传统频谱租赁，在单信道系统中，如果SU有助于PU的传输，则SU必须为自己传输一小部分时间。然后，我们提出了一个基于子梯度的算法，找到渐近最优解的原始问题在多项式时间。仿真结果表明，该算法能显著提高网络性能.
2012-09-14 cs.IT math.IT
Jammer-Assisted Resource Allocation in Secure OFDMA With Untrusted Users
本文研究了在存在友好干扰源的情况下，单信源和M个非可信用户的正交频分多址系统中的资源分配问题。干扰器用于提高加权和安全率或系统的整体公平性。在这两种情况下，制定的优化问题是一个混合整数非线性规划问题，属于NP-难的类。在总和安全速率最大化的情况下，我们解耦的问题，并首先获得在源的子载波分配和干扰功率利用的决定，每个子载波的基础上。然后，我们做联合源和干扰机的功率分配使用原始分解和交替优化框架。接下来，我们考虑公平的资源分配通过引入一个新的概念，子载波抢夺的帮助下，干扰。我们提出了两种方案的干扰机功率利用，称为主动公平分配（PFA）和按需分配（ODA）。PFA算法考虑干扰功率在子载波间的公平分配，而ODA算法根据用户需求分配干扰功率。在这两种情况下的干扰机的使用，我们还提出了次优的解决方案，解决了功率分配在一个高度降低的复杂性。渐近最优解的基准最优性所提出的计划。我们比较了我们提出的方案的性能与相等的功率分配在源和干扰。我们的仿真结果表明，干扰器确实可以帮助提高无论是总的安全率或整体系统的公平性。
2019-01-11 cs.IT math.IT
Energy-efficient resource allocation for hybrid bursty services in multi-relay OFDM networks
针对双向多中继（TWMR）OFDM网络中具有服务质量（QoS）要求的混合突发业务，提出了映射双向注水（MTWF）方案，以最大化能量效率（EE）。首先对突发业务进行严格证明的等价齐次泊松过程分析，在此基础上将QoS需求转化为和速率约束。非凸EE最大化问题，包括子载波分配，中继选择（RS）和速率分配，是涉及组合优化的NP-难问题。为了在没有突发业务先验知识的情况下在每个子载波上进行最优RS，我们利用高数据速率需求下的一些近似关系来消除其对双向数据率的依赖，并且简化了整个优化问题。在得到仅依赖于信道条件的最优信道配置后，采用精英选择遗传算法（ESGA）进行子载波分配，并通过推导双向注水原理实现各业务的速率分配。提出了一种新的等价优化目标函数作为ESGA的简单评价指标，降低了ESGA的复杂度。最后，通过仿真验证了该方案的优越性和收敛性，以及对不同场景的适用性。
2018-01-05 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Throughput Maximization in mmWave MU-Massive-MIMO-OFDM: Genetic Algorithm based Resource Allocation
提出了一种新的基于遗传算法的资源分配（GA-RA）技术，用于多用户大规模多输入多输出（MU-mMIMO）系统中基于正交频分复用（OFDM）传输的能量有效吞吐量最大化。我们采用具有三个阶段的混合预编码（HP）架构：（i）射频（RF）波束形成器，（ii）基带（BB）预编码器，（iii）资源分配（RA）块。首先，通过慢时变偏离角（AoD）信息为所有子载波构建单个RF波束形成器块。为了提高能量效率，RF波束形成器旨在通过少量的RF链来降低硬件成本/复杂性和总功耗。然后，在针对每个子载波的不同BB预编码器和RA块的设计中利用减小大小的有效信道状态信息（CSI）。BB预编码器是通过正则化迫零技术开发的。最后，通过分配功率和子载波资源，通过建议的GA-RA技术来实现吞吐量最大化的RA块。实验结果表明，与等随机接入（EQ-RA）和基于粒子群优化的随机接入（PSO-RA）相比，GA-RA技术大大提高了MU-mMIMO-OFDM系统的吞吐量性能。此外，性能增益比随着子载波数量的增加而增加，特别是对于低传输功率。
2022-02-18 cs.IT eess.SP math.IT
Q-ary Multi-Mode OFDM with Index Modulation
本文提出了一种新的带索引调制的正交频分复用（OFDM-IM）方案，我们称之为Q元多模OFDM-IM（Q-MM-OFDM-IM）。在所提出的方案中，Q不相交的M进制星座被重复使用的每个子载波上，和最大距离可分离的代码被应用到这些星座的索引，以实现最高数量的索引符号。一个低复杂度的子载波明智的检测所提出的计划是可能的。进一步分析了该方案的频谱效率和误码性能。结果表明，所提出的方案具有非常灵活的结构，能够涵盖传统的OFDM作为一种特殊情况。它还表明，该方案是能够大大优于其他OFDM-IM方案和传统的OFDM的错误和SE性能方面，同时保持低复杂度的结构。
2020-03-18 cs.IT eess.SP math.IT
Subcarrier-Interlaced FDD for Faster-than-TDD Channel Tracking in Massive MIMO Systems
规范大规模MIMO使用时分双工（TDD）来利用相干时间内的信道互易性，从而避免信道状态信息（CSI）的反馈，这是在基站处进行预编码所需的。我们扩展的想法，利用互易性的相干带宽，分配子载波的多载波（OFDM）为基础的系统在一个交错的方式向上和下行链路，分别称为（OFDM-）子载波交错FDD（IFDD）。在时间和频率相干性两者内利用这种“二维”信道互易性不需要任何CSI反馈，并且甚至更需要提供比TDD更快的信道跟踪。为了解决实际硬件的缺陷，我们进行了测量，验证了IFDD的实际可行性。事实证明，该方案会引发与全双工（FDup）文献中众所周知的类似的发送/接收隔离问题（自干扰）。如将示出的，诸如自干扰或频率偏移之类的硬件挑战对于大规模MIMO操作不是关键的，但是随着天线的数量变大可以被忽略。最后，我们量化了IFDD如何允许跟踪信道变化比TDD更快地在广泛的常用导频符号率。
2018-04-16 cs.IT math.IT
Secure Precise Wireless Transmission with Random-Subcarrier-Selection-based Directional Modulation Transmit Antenna Array
本文提出了一种基于正交频分复用（OFDM）和定向调制（DM）的无线传输方案，即RSCS-OFDM-DM，该方案综合利用人工噪声（AN）投影、相位对准（PA）/波束形成、随机子载波选择（RSCS）等多种技术，将保密信息安全、准确地传输到期望用户。该RSCS-OFDM-DM方案为发射机和期望的接收机提供了极其低的复杂度结构，并且使得安全和精确的无线传输在实践中是可实现的。对于非法窃听者来说，机密消息的接收能力非常弱，一旦被AN破坏，他们的接收机就无法成功地拦截这些机密消息。在这种方案中，相位对准/波束形成向量和AN投影矩阵的设计密切依赖于期望的方向角和距离。特别要注意的是，RSCS的使用导致重要的结果，即机密消息的接收功率主要集中在期望接收器周围的小的相邻区域上，并且其功率的仅小部分泄漏到剩余的大的宽区域。这个概念被称为安全精确传输。推导了实时接收信干噪比（SINR）的概率密度函数。同时，得到了平均信干噪比及其紧上界。通过分析信干噪比的第一个零值位置，明确窃听区域，推导出平均保密率的近似封闭表达式。
2017-05-27 cs.IT math.IT
