Derivation of the closed-form BER expressions for DL-NOMA over Nakagami-m fading channels
NOMA由于其支持大规模连接和高频谱效率的潜力而被视为未来无线电接入网（FRA）的强有力候选者。然而，NOMA最大的缺点是在连续干扰消除器（SIC）的实施过程中，由于用户间的干扰的错误。在本文中，我们推导出封闭形式的精确比特出错率表达式下行（DL）NOMA在Nakagami-m衰落信道中的SIC错误的存在。通过计算机模拟验证了推导公式的正确性。结果表明，m参数仍然代表分集阶数，如OMA系统。此外，NOMA用户的BER性能在很大程度上取决于功率分配系数。
2018-07-12 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of Protograph LDPC Codes for Nakagami-$m$ Fading Relay Channels
本文研究了Nakagami- $m$衰落中继信道下原模图（LDPC）码的误码性能。我们首先计算具有不同衰落深度的这种信道上的原模图码的解码阈值（即，不同值的$m$）。进一步，基于PEXIT分析，利用高斯近似，推导了无差错（EF）中继协议和解码转发（DF）中继协议的误码率（BER）表达式。最后将该门限与原模图码的理论误码率和仿真误码率进行了比较。结果表明，DF协议的性能与EF协议基本相同。此外，理论误码率表达式，这是合理的一致性与解码阈值和模拟误码率，能够评估系统性能和预测的解码阈值相比，修改后的PEXIT算法具有较低的复杂度。因此，本文的工作可以为无线通信系统的原型码设计提供参考。
2013-04-24 cs.IT math.IT
Dual-Branch MRC Receivers under Spatial Interference Correlation and Nakagami Fading
尽管在实践中无处不在，最大比合并（MRC）在干扰存在下的性能还没有得到很好的理解。由于在每个天线处接收到的干扰源自相同的干扰器集合，但是在衰落信道上部分地去相关，所以它具有复杂的相关结构。这项工作开发了一个现实的分析模型，准确地占干扰相关性使用随机几何。通过独立Nakagami衰落的泊松散粒噪声过程建模干扰，我们推导出双分支干扰感知MRC的链路成功概率。使用这个结果，我们表明，共同的假设，所有接收天线经历相等的干扰功率低估了真实的性能，虽然这个差距迅速衰减增加Nakagami参数$m_{\text{I}}$的干扰链路。相比之下，忽略干扰相关性导致MRC的高度乐观的性能估计，特别是对于大的$m_{\text{I}}$。在低中断概率的制度，我们的成功概率表达式可以大大简化。从分析中得出的观察结果包括：（i）对于小的路径损耗指数，MRC和最小均方误差组合表现出类似的性能，以及（ii）在干扰受限的情况下，MRC优于选择组合的增益小于在充分研究的噪声受限的情况下。
2014-05-08 cs.IT math.IT math.PR
Differential Dual-Hop Relaying over Time-Varying Rayleigh-Fading Channels
本文研究了时变瑞利衰落信道下采用差分M-PSK调制和非相干检测的双跳放大转发中继。对于“双符号”检测的情况，一阶时间序列模型被用来表征级联信道的时变性质。基于该模型，推导出了精确的出错率表达式，并通过仿真验证了该表达式的正确性。该表达式表明，误码率与级联信道的自相关性有关，并且在高发射功率下存在不可约的误码平层。为了克服快速衰落所带来的错误平层，还提出了一种近似最优的多符号差分球检测（MSDSD）。仿真结果表明，MSDSD的错误性能在不同的衰落情况下。
2014-03-21 cs.IT math.IT
An Empirical Study of Irregular AG Block Turbo Codes over Fading Channels
本研究将介绍代数几何不规则分组Turbo码的设计、构造与实现。此外，我们将使用不同的调制方案（BPSK，QPSK，16QAM和64QAM）在快衰落信道下评估其性能。AGIBTC的设计思想是克服代数几何块Turbo码（AGBTC）的高系统复杂度，同时保持高的比特出错率（BER）性能。这种设计的灵感来自于信息符号的不平等保护思想，这是IBTC的核心。我们的实验进行了衰落信道的最坏情况下，这是快衰落信道，这是为了显示的BER增益或系统复杂性的降低，可以通过这种设计的幅度。我们的实验表明，尽管在BPSK和QPSK调制方案的系统复杂性显着降低非常轻微的负增益。然而，当应用更高的调制方案时，BER和系统复杂度都获得了增益。
2016-02-17 cs.IT math.IT
Iterative Detection and LDPC Decoding Algorithms for MIMO Systems in Block-Fading Channels
针对块衰落$F = 2$和快衰落Rayleigh信道，提出了一种基于低密度奇偶检验（LDPC）码的多输入多输出（MIMO）系统迭代检测与译码（IDD）方案。利用码的结构和对数似然比（LLR）的特性，设计了一种具有软信息处理的IDD接收机。最小均方误差（MMSE）与连续干扰消除（SIC）和并行干扰消除（PIC）计划。软\textit{a posteriori}输出的解码器在块衰落信道与根校验LDPC码允许我们创建一个新的策略，以改善比特出错率（BER）的MIMO IDD方案。我们提出的策略在某些情况下，导致高达3dB的增益块衰落信道的BER和高达1dB的快衰落信道。
2014-04-08 cs.IT math.IT
Iterative Detection and Decoding Algorithms using LDPC Codes for MIMO Systems in Block-Fading Channels
针对块衰落和快瑞利衰落信道下的多输入多输出（MIMO）系统，提出了基于低密度奇偶校验（LDPC）码的迭代检测和译码（IDD）算法。软输入软输出最小均方误差接收机与连续干扰消除被认为是。特别是，我们设计了一种新的策略来提高IDD方案的出错率（BER）性能，该策略考虑了使用根校验LDPC码时块衰落信道中解码器的软\textit{a posteriori}输出。一个MIMO IDD接收机与软信息处理，利用码结构和对数似然比的行为也被开发。此外，我们提出了一个调度算法的LDPC码译码块衰落信道。仿真结果表明，所提出的技术在块衰落和快衰落信道的BER方面的显着增益。
2015-05-04 cs.IT math.IT
Outage Probability of Diversity Combining Receivers in Arbitrarily Fading Channels
本文提出了一种简单而精确的方法来计算任意衰落L分支分集合并接收机输出端的中断概率。该方法是基于鞍点近似，它只需要在每个分集分支的输出端的信噪比的矩生成函数的知识。此外，我们表明，所得到的结果减少到封闭形式的表达式在许多特殊情况下的实际利益。数值结果表明，所提出的方法的实际中断值和衰落和系统参数的大的混合非常高的精度。
2011-05-22 cs.IT math.IT
On the Polar Code Encoding in Fading Channels
除了BEC信道中极化码的确定构造之外，已经针对AWGN信道提出了不同的构造技术。当前最先进的算法从设计SNR（或操作SNR）开始，然后执行处理以近似每个单独的比特信道。然而，如本文所发现的，对于衰落信道，不能直接使用工作SNR来近似比特信道。为了获得更好的BER性能，极化码构造在衰落信道中的输入SNR的推导。从信息论的角度研究了AWGN信道和衰落信道下设计信噪比的选择。本文还提出了牺牲一个小的数据率，以获得几个数量级的BER性能增加的研究。
2016-03-08 cs.IT math.IT
Performance of Optimum and Suboptimum Combining Diversity Reception for Binary DPSK over Independent, Nonidentical Rayleigh Fading Channels
本文研究了在非选择性瑞利衰落信道中采用组合分集接收的差分检测的二进制差分相移键控系统的误码性能。假设空间天线分集接收。多样性分支是独立的，但具有不同的分布统计。每个分支中的衰落过程被假定为具有任意多普勒带宽的任意多普勒频谱。最优分集接收和次优分集接收被认为是。以前的结果只适用于一阶和二阶多样性的情况。我们的结果是更一般的多样性的顺序是任意的。此外，误码率（BEP）的结果得到了一个精确的，封闭形式的表达式，它显示的行为的BEP作为一个显式的函数的一个比特间隔的衰落相关系数在匹配滤波器的输出，每个分支的每比特的平均信噪比和多样性的顺序。一个简单的，更容易计算的最佳分集检测器的BEP绑定的BADFFFF也推导出来。
2010-08-25 cs.IT math.IT
Performance Estimation of 2*3 MIMO-MC-CDMA in Rayleigh Fading Channel
本文利用MATLAB软件分析了2 × 3 MIMOMCCDMA系统的性能，通过提高系统的效率，大大降低了系统的误码率。采用MIMO和MCCDMA系统配置来降低比特出错率，并设计了一种新的多用户多址系统MCCDMA，用于提高系统的性能。MCCDMA是一种窄带平坦衰落系统，它将频率选择性变换为多个窄带平坦衰落的多个并行子载波，以提高系统的有效性。现在，该MCCDMA进一步改进，通过按2 × 3 MIMO系统分组，该系统在接收端使用ZF解码器来降低BER，其中半速率卷积编码的Alamanti STBC分组码用于信道编码，作为具有多个发射和接收天线的MIMO的发射分集。采用MIMOMCCDMA的主要改进是为了降低系统的复杂度，降低误码率，最终提高系统的增益。然后在瑞利衰落信道下，利用MATLAB对64QAM、8PSK、16QAM、QPSK、32QAM和8QAM等不同调制方式下的系统进行了估计。
2014-03-12 cs.IT math.IT
On the Low SNR Capacity of Maximum Ratio Combining over Rician Fading Channels with Full Channel State Information
在这封信中，我们研究了最大比合并（MRC）莱斯衰落信道的遍历容量与完整的信道状态信息（CSI）在发送端和接收端。我们专注于低信噪比（SNR）制度，我们表明，容量的规模为（L Ω/（K+L））SNR log（1/SNR），其中Ω是每个分支的预期信道增益，K是莱斯衰落因子，L是分集分支的数量。我们表明，在发射机的一位CSI反馈是足够的，以实现这种能力，使用开关功率控制方案。我们的框架可以被看作是最近建立的结果在低信噪比制度的衰落信道容量特性的概括。
2013-01-04 cs.IT math.IT
Performance Analysis of $L$-Branch Scan-and-Wait Combining (SWC) over Arbitrarily Correlated Nakagami-$m$ Fading Channels
分析和评估了任意相关且不一定同分布的Nakagami- $m$衰落信道上的$L$ -分支扫描等待合并（SWC）接收系统的性能。首先，给出了一种快速收敛的SWC输出信噪比的无穷级数表示。该表达式用于获得对于整数$m$值的各种调制方案的平均错误概率性能以及对于任意$m$值的$L$分支SWC接收机的平均路径估计数和平均等待时间（AWT）的无穷级数形式的解析表达式。数值计算结果表明，性能表达式收敛非常快，其精确的分析值。结果发现，收敛速度取决于相关性和操作SNR值以及Nakagami $m$参数。除了分析结果，补充的计算机模拟性能评估的结果已获得通过蒙特卡罗误差计数技术。这两组结果之间的匹配验证了所提出的数学分析的准确性。此外，据透露，在一个可以忽略不计的AWT的代价，SWC接收机的平均错误概率性能总是优于开关和检查合并接收机，并在某些情况下，最大比合并接收机。
2016-06-06 cs.IT math.IT
BER Analysis of SCMA-OFDM Systems in the Presence of Carrier Frequency Offset
本文针对存在载波频率偏移的SCMA-OFDM系统，在高斯和瑞利衰落信道下建立ICI高斯模型并推导误码率，仿真验证了分析准确性，并指出归一化CFO超过0.02时性能显著恶化。
2023-12-02 cs.IT eess.SP math.IT
Manchester Encoding for Non-coherent Detection of Ambient Backscatter in Time-Selective Fading
简化非相干接收机的检测过程并提高其在环境散射中的误出错率（BER）性能对于增强其在没有信道状态信息（CSI）的情况下工作的能力是至关重要的。在这项工作中，我们分析了曼彻斯特编码的BER性能，这是在数据传输的发射机实现，并证明了最佳的决策规则是独立的系统参数。此外，通过大量的数值结果，它示出的环境反向散射系统可以实现与曼彻斯特编码的信噪比（SNR）增益相比，常用的未编码的直接开关键控（OOK）调制，当结合使用的多天线接收器采用直接链路消除。
2021-04-26 cs.IT math.IT
A Comprehensive Performance Evaluation of a DF-Based Multi-Hop System Over $α-κ-μ$ and $α-κ-μ$-Extreme Fading Channels
在这项工作中，综合性能评估的解码和转发（DF）多跳无线通信系统进行了非线性广义$α-κ-μ$和$α-κ-μ$极端衰落模型。推导了接收信噪比的概率密度函数和累积分布函数及其广义矩和矩母函数的解析表达式。基于导出的PDF，新的封闭形式的表达式，传统的性能指标，如衰落量（AF），中断概率（OP），出错率（BER）在相干和非相干调制方案下，以及各种自适应传输技术下的信道容量。此外，基于信噪比PDF的庞加莱级数展开的BER进行了渐近分析，结果显示出良好的近似低信噪比制度。通过与Monte Carlo模拟结果的比较，验证了所提方法的正确性。
2019-03-22 cs.IT math.IT
Performance of a Multiple-Access DCSK-CC System over Nakagami-$m$ Fading Channels
本文提出了一种新的协作方案，以提高多址（MA）差分混沌键控（DCSK）系统的性能。在Nakagami- $m$衰落信道下，我们对采用解码转发（DF）协议的新系统进行了误码率（BER）性能和吞吐量分析。仿真结果表明，与现有的DCSK非协作（DCSK-NC）系统和多输入多输出DCSK（MIMO-DCSK）系统相比，该系统的误码率性能有了明显的改善，验证了理论分析的正确性。此外，我们表明，该系统的吞吐量近似等于DCSK-NC系统，这两者都有显着的改善MIMO-DCSK系统。因此，我们相信，所提出的系统可以是一个很好的框架混沌调制为基础的无线通信。
2013-04-30 cs.IT cs.PF math.IT
Level Crossing Rate and Average Fade Duration of Dual Selection Combining with Cochannel Interference and Nakagami Fading
本文给出了Nakagami衰落信道中双分集选择合并（SC）系统在共道干扰（CCI）和热噪声（AWGN）联合影响下的中断概率、平均电平交叉率（LCR）和平均衰落持续时间（AFD）的封闭表达式。分支选择是基于期望信号功率SC算法，假设所有输入信号是独立的，而所有分集分支中的期望信号的功率相互相等，但与干扰信号的功率不同。分析结果减少到已知的解决方案的情况下，在瑞利衰落和AWGN有限的系统在Nakagami衰落的干扰限制系统。平均LCR是由一个原始的方法，不需要明确的知识的联合PDF的包络和它的时间导数，这也铺平了道路，为类似的分析其他多样性系统。
2009-08-25 cs.IT math.IT
Non-coherent Detection and Bit Error Rate for an Ambient Backscatter Link in Time-Selective Fading
本文重点研究了环境后向散射通信中的非相干检测，这对于信令开销和实际数据传输之间的权衡非常关键的系统非常有吸引力。将时间选择性衰落信道建模为一阶自回归（AR）过程，提出了一种新的基于直接平均接收信号样本进行检测的接收机架构，该架构与文献中考虑的基于能量平均的接收机有很大不同。对于所提出的设置，我们的特点是精确的渐近比特出错率（BER）为单天线（SA）和多天线（MA）接收机，并证明了新架构的鲁棒性定时误差。我们的研究结果表明，虽然来自环境电源的直接链路（DL）干扰导致SA接收机中的BER地板，MA接收机可以通过估计DL的到达角（AoA）来去除这种干扰。该分析进一步量化了作为接收天线数量的函数的BER上的改进的角分辨率的效果。我们的分析的一个关键的中间结果是一个新的浓度结果的一般和序列，是中央的接收信号的条件分布的推导的推导。
2021-04-27 cs.IT math.IT
Performance Analysis of 2*4 MIMO-MC-CDMA in Rayleigh Fading Channel Using ZF-Decoder
本文利用MATLAB软件分析了2 × 4 MIMO-MC-CDMA系统的性能，大大降低了系统的误码率。本文将MIMO与MC-CDMA系统相结合，以降低系统的误比特率出错率，其中MC-CDMA是一种多用户多址方案，用于提高系统的数据率。MC-CDMA系统是一种单宽带频率选择性载波，它将频率选择性载波转换为并行的窄带平坦衰落多个子载波，以提高系统的性能。目前MC-CDMA系统进一步改进为2 × 4 MIMO系统，在接收端采用ZF（Zero Forcing）译码器，采用半速率卷积编码的Alamanti STBC分组码作为MIMO系统的发射分集，通过多发射天线进行发射。采用卷积码的MIMO-MC-CDMA的重要性首先是降低系统的复杂度，其次是降低误码率，最后是提高增益。在本文中，我们研究了不同的调制技术，如8-PSK，16-QAM，QPSK，32-QAM，8-QAM和64-QAM在瑞利衰落信道中使用MATLAB的系统性能。
2014-02-26 cs.IT cs.NI math.IT
Generalizing the Sampling Property of the Q-function for Error Rate Analysis of Cooperative Communication in Fading Channels
本文推广了文献中在无线通信系统性能研究和比较中经常使用的用于识别闭合形式的比特出错率（BER）表达式的一些近似方法。利用这组近似方法，计算了一些分析起来比较复杂，并且通过Monte Carlo模拟计算具有很高计算复杂性的期望积分。对于这些积分，通过使用一个或多个参数的被积函数的采样特性，可靠的BER表达式揭示的多样性和编码增益的推导。虽然我们提出的方法是有效的一个更大的类的集成问题，在这项工作中，我们显示了一步一步推导的BER表达式的一个规范的合作通信的情况下，除了网络编码系统从基本的积木。推导出的表达式同意与仿真结果的信号噪声比（SNR）值的范围很广。
2013-01-28 cs.IT math.IT
New Accurate Approximation for Average Error Probability Under $κ-μ$ Shadowed Fading Channel
本文提出了在$κ-μ$阴影衰落信道下，采用$M$-相移键控（PSK）或差分四进制相移键控加格雷编码（GC-DQPSK）调制方案的通信系统的平均差错概率（AEP）的新的精确近似。首先，在加性高斯白噪声（AWGN）信道下，推导了两种调制方式的错误概率（EP）的精确近似表达式。利用梯形积分方法，给出了$M$-PSK调制系统的符号错误概率的一个严格近似表达式，同时给出了Marcum $Q$-一阶函数（MQF）和DQPSK调制系统的误比特率（BER）的新的上、下界.接下来，这些界限线性组合，提出一个高度精炼和准确的BER的近似。其核心思想体现在与MQF密切相关的修正贝塞尔函数$I_{v}$的减少性质，其自变量为$v$。最后，利用这些近似方法解决了$κ-μ$阴影衰落下AEP的近似问题。数值结果表明，所提出的近似的准确性相比，确切的。
2020-09-28 cs.IT cs.PF math.IT
Performance Analysis of Network Coded Systems Under Quasi-static Rayleigh Fading Channels
在基本和网络编码协作通信领域，经常需要预期的端到端比特出错率（BER）值来比较所提出的编码、中继和解码技术。而不是通过耗时的蒙特卡罗模拟获得这些值，使用近似值导出封闭形式的表达式是至关重要的。在这项工作中，最终的目标是获得一个近似的平均误码率表达式的网络编码系统。在达到这一目标时，我们首先考虑了协作系统的瞬时误码率值，这通常是由多个变量的Q-函数。对于这些Q-函数，我们研究了采样性质的收敛特性，并将此性质推广到任意多元函数。其次，我们适应等效信道的方法，以网络编码的情况下，为便于分析，并提出了一个网络解码器，降低了复杂度。最后，通过结合这些技术，我们表明，所获得的封闭形式的表达式与仿真结果在很宽的信噪比范围内。
2013-12-05 cs.IT math.IT
Error Rate Analysis for Coded Multicarrier Systems over Quasi-Static Fading Channels
最近的几个标准，例如IEEE 802.11a/g、IEEE 802.16和用于高数据速率超宽带（UWB）的ECMA多带正交频分复用（MB-OFDM），在准静态衰落信道上采用比特交织卷积编码的多载波调制。由于缺乏适当的出错率分析技术，这种流行的系统和信道模型，我们提出了两种新的分析方法的比特出错率（BER）估计的编码多载波系统工作在频率选择性准静态信道与非理想交织。在第一种方法中，针对信道的每个实现计算系统的近似性能，这适合于获得中断BER性能（例如，MB-OFDM系统的常见性能测量）。第二种方法假设瑞利分布的频域子载波信道增益和知识，它们的相关矩阵，可以用来直接获得平均BER性能。这两种方法都适用于采用正交幅度调制（QAM）的卷积编码交织多载波系统，并且还能够考虑窄带干扰（建模为音调干扰的总和）。为了说明所提出的分析的应用，这两种方法被用来研究音调干扰受损的MB-OFDM系统的性能。
2006-06-20 cs.IT math.IT
On the Performance of Dual-Hop Systems over Mixed FSO/mmWave Fading Channels
自由空间光（FSO）链路被认为是填补毫米波（mmWave）接入网络和基于光纤的中央网络之间的回程/前传连接性间隙的具有成本效益的方式。在本文中，我们研究了端到端的性能的双跳混合FSO/毫米波系统，以解决这种组合使用。FSO链路被建模为使用外差检测和间接调制/直接检测与指向误差损伤的Gamma-Gamma衰落信道，而毫米波链路经历波动的双射线衰落。在同时考虑放大转发和解码转发中继的假设下，推导出了基于双变量Fox $H$函数的中断概率、平均误比特率、遍历容量和有效容量的新的闭式表达式。此外，我们讨论了分集增益，并提供其他重要的工程见解的基础上的中断概率和平均BER的高信噪比分析。最后，我们所有的分析结果进行了验证，使用Monte Carlo模拟。
2020-04-12 cs.IT eess.SP math.IT
Terahertz Wireless Transmissions with Maximal Ratio Combining over Fluctuating Two-Ray Fading
对于高速太赫兹（THz）无线链路，期望减轻信道衰落和收发器损伤。本文分析了多天线太赫兹无线系统的性能，同时考虑指向误差和波动双射线（FTR）衰落模型的综合影响。我们提供了一个统计特性的最大比合并（MRC）接收机在独立和不同的（i.ni.d.）通过使用不完全Gamma函数推导单链路THz链路的信噪比（SNR）的密度和分布函数，在多变量Fox's H方面的信道条件。我们开发的中断概率，平均误码率（BER），遍历容量为单天线和MRC接收机的精确解析表达式。我们还提出了系统的分集阶数，推导出在高信噪比下中断概率和平均误码率的渐近表达式，以深入了解系统性能。我们验证了我们推导的解析表达式与蒙特卡洛模拟，并证明了各种系统和信道参数对单天线和多天线太赫兹无线通信性能的影响。
2021-08-03 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Enabled Anti-Interference in LoRa Systems
针对LoRa系统受衰落与ALOHA接入干扰影响性能下降的问题，引入RIS构建抗干扰系统，推导Nakagami-m信道下非相干/相干检测的闭式BER表达式，仿真验证其性能优于无RIS及盲传输RIS方案，并分析了关键参数的影响。
2023-11-06 cs.IT math.IT
Error Performance Analysis of FSO Links with Equal Gain Diversity Receivers over Double Generalized Gamma Fading Channels
近年来，自由空间光通信（FSO）以其在非授权频谱上实现超高数据率的能力而受到越来越多的关注。大气湍流是限制FSO系统性能的一个主要因素，它严重降低了系统的性能。为了解决这个问题，可以采用多个发射和/或接收孔径，并且可以经由分集增益来改善性能。本文研究了双广义Gamma（Double GG）分布描述的大气湍流信道下，采用等增益合并（EGC）的发射分集和接收分集的自由光通信系统的出错率（BER）性能。最近提出的双GG分布，概括了许多现有的湍流模型在一个封闭的形式的表达，并涵盖了所有的湍流条件。由于BER表达式中出现了双GG随机变量（RV）和的分布函数，我们首先导出了双GG分布RV和的分布的封闭形式上界。一个新的工会上界的平均误码率以及相应的渐近表达式，然后导出和评估Meijer的G-函数。
2015-05-08 cs.IT math.IT
Turbo Coded Single Sideband OFDM-OQAM Signaling through Frequency Selective Rayleigh Fading Channels
IIT Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本文提出了一种基于涡码和子载波分集的OFDM-OQAM信号传输方案，通过根升余弦脉冲和希尔伯特变换实现复值滤波，以提高在频率选择性瑞利衰落信道中传输的BER性能。
2026-02-21 cs.IT math.IT
Capacity and Error Rate Analysis of MIMO Satellite Communication Systems in Fading Scenarios
研究了静止轨道上单颗和多颗双极化卫星与地面移动多天线接收站构成的多输入多输出（MIMO）卫星系统的容量和出错率性能。我们评估了两个系统参数的影响，如卫星数量，接收天线的数量，和SNR和环境因素，包括大气信号衰减和信号相位干扰的整体系统性能上使用MIMO卫星系统的分析和空间模型。
2014-08-09 cs.IT math.IT
End-to-End NOMA with Perfect and Quantized CSI Over Rayleigh Fading Channels
Department of ECE, Villanova University（电子工程系，维拉文纳大学）；Electrical Engineering and Computer Science, University of California, Irvine（电气工程与计算机科学，加州大学伊文斯顿分校）
本文提出了一种端到端自动编码器框架，用于在瑞利衰落信道中实现NOMA，通过量化CSI提升性能。
2026-02-13 cs.AI cs.IT eess.SP
On Multihop Weibull-Fading Communications: Performance Analysis Framework and Applications
本文提出了一个全面的封闭形式的性能分析框架，多跳通信在威布尔衰落信道。所分析的方案基本上由多个再生中继广义高阶正交幅度调制（M-QAM）传输。为了考虑毫米波范围内的信道衰落，我们采用了所提倡的Weibull模型，因为它具有灵活的能力来覆盖不同的信道条件。端到端性能的中断概率，误码率（BER），符号错误概率（SER），块出错率（BLER），遍历容量，和能量效率（EE）方面进行评估。对于所有的度量，我们提出了精确的封闭形式的表达式以及它们的渐近行为，一些广义超几何函数。基于所得到的分析结果，我们还提出了一个实际的应用，我们推导出两个BER和EE最优的发射功率分配策略，我们讨论了由此产生的性能增益。我们的分析的准确性说明了数值例子，并通过蒙特卡罗模拟不同的系统和信道参数进行评估。最后，作为一个次要的贡献，注意到福克斯的H和二元H函数的日益普及，我们提供了新的和广义的代码计算这些功能，在不同的情况下，具有实际效用。
2018-02-20 cs.IT math.IT
Packet Error Rate Analysis of Uncoded Schemes in Block-Fading Channels using Extreme Value Theory
我们提出了一个通用的近似的数据包出错率（PER）的功能，未编码的计划在AWGN信道使用极值理论（EVT）。PER函数可以采用指数和高斯Q函数比特出错率（BER）形式。EVT的方法使我们最好的封闭形式的近似，在精度和计算效率方面，在块衰落信道的平均PER。数值分析表明，该近似紧的SNR和数据包长度的任何值，而早期的研究近似的平均PER仅在渐近SNR和数据包长度。
2016-10-18 cs.IT math.IT
Towards Fully Optimized BICM Transceivers
比特交织编码调制（BICM）收发器通常使用等间隔星座和随机交织器。在本文中，我们提出了一个新的BICM设计，它考虑了层次（非等间隔）星座，一个比特级复用器，和多个bridgers。结果表明，这种新的计划增加了自由度，可以利用，以提高其性能。针对加性高斯白噪声（AWGN）和Nakagami- $m$衰落信道，给出了系统出错率（BER）的解析界，并给出了系统的星座参数和复用规则。然后，这些界限被用于设计BICM收发器。数值结果表明，与传统的BICM设计相比，并为$10^{-6}$的目标BER，增益高达3 dB的AWGN信道。对于衰落信道，增益取决于衰落参数，并且对于$10^{-7}$和$m=5$的目标BER达到2 dB。
2010-12-08 cs.IT math.IT
Selection Combining for Differential Amplify-and-Forward Relaying Over Rayleigh-Fading Channel
本文提出并分析了慢瑞利衰落信道下差分放大前向（D-AF）中继的目的端选择合并（SC）算法。选择组合器选择具有判决变量的最大幅度的链路，用于发送符号的非相干检测。因此，与最大比合并（MRC）相反，在目的地不需要信道信息。精确的平均比特错误率（BER）的建议SC推导和验证与仿真结果。它还表明，SC方法的性能是非常接近的MRC方法，虽然具有较低的复杂度
2014-03-31 cs.IT math.IT
On the Performance of MIMO FSO Communications over Double Generalized Gamma Fading Channels
大气湍流是影响自由空间光通信系统性能的一个主要因素。空间分集技术提供了一种很有前途的方法来减轻相干性引起的衰落。本文研究了具有空间分集的FSO链路在大气湍流信道中的出错率性能，该信道由双广义Gamma分布描述，这是一种新的通用统计模型，它涵盖了所有的湍流条件。我们假设强度调制/直接检测与开关键控和提出的BER性能的单输入多输出（SIMO），多输入单输出（MISO）和多输入多输出（MIMO）FSO系统在这个新的信道模型。
2015-02-02 cs.IT math.IT
Transmission of Voice Signal: BER Performance Analysis of Different FEC Schemes Based OFDM System over Various Channels
本文研究了前向纠错（FEC）码即循环冗余码和卷积码对OFDM无线通信系统在AWGN信道和衰落信道（Rayleigh和Rician信道）上传输语音信号的误码率性能的影响。结合QPSK数字调制进行了仿真，并与未编码的结果调制进行了比较。通过计算机模拟发现，在衰落信道中，基于卷积交织的OFDM系统的性能优于CRC交织的OFDM系统和未编码的OFDM信道。
2012-07-17 cs.IT cs.PF math.IT
Performance Analysis of Multi-Hop Underwater Wireless Optical Communication Systems (Extended Version)
在本文中，我们评估端到端的比特出错率（BER）的点对点水下无线光通信（UWOC）系统的多跳传输。要做到这一点，我们解析推导出的BER表达式的单跳UWOC链路的构建块端到端的BER评估。我们还采用光子计数的方法来评估系统的BER在存在散粒噪声。在对数正态衰落信道下，利用高斯-厄米求积公式得到了系统误码率的封闭解。我们的分析处理涉及所有的水下光信道的损害效应，即吸收，散射和衰落。数值结果表明，多跳传输通过缓解信道的上述损害效应，可以显著提高系统性能，延长可行的端到端通信距离。例如，$22.5$ m和$45$ m沿海水域链路中的双跳传输可以分别在$10^{-6}$的BER下提供$17.5$ dB和$39$ dB性能增强。
2016-03-13 cs.IT math.IT
EGC Reception for FSO Systems Under Mixture-Gamma Fading Channels and Pointing Errors
对等增益合并接收在自由空间光通信系统中的性能进行了分析和评价。我们考虑的情况下，当总接收信号经历独立的，不一定是相同分布的信道衰落，由通用的混合伽玛分布建模。此外，由于指向误差的存在引起的误对准引起的衰落在所附的分析中被共同考虑。新的封闭形式的表达式中的有限和系列的Meijer的$G$ -函数推导出关于所考虑的系统的一些关键性能指标，即闪烁指数，中断概率，和平均位出错率。在此基础上，给出了系统分集阶数、分集支路的重要作用以及衰落/指向误差复合效应对系统性能的影响。
2017-02-14 cs.IT math.IT
RIS-Assisted Vehicular Network with Direct Transmission over Double-Generalized Gamma Fading Channels
可重构智能表面（RIS）可以为车辆通信提供稳定的连接时，直接传输变得明显较弱的动态信道条件之间的接入点和移动车辆。在本文中，我们分析了一个RIS辅助车载网络的性能，通过相干组合接收到的信号反射的RIS元素和直接传输从源终端在双广义伽马（dGG）衰落信道。我们提出的中断概率和平均比特出错率（BER）的性能所考虑的系统推导出精确的密度和分布函数的端到端的信号噪声比（SNR）导致的直接链路和产品的信道系数的有限和，每个分布根据dGG的解析表达式。我们还开发的中断概率和平均误码率的渐近分析，以获得分集阶数更好地了解在高信噪比下的系统性能。我们通过数值和仿真结果验证了推导的解析表达式，并展示了与RIS元素的系统性能的缩放，并考虑到各种实际相关的情况下，与传统的中继技术和直接传输的比较。
2022-04-21 cs.IT eess.SP math.IT
Performance of Selection Combining for Differential Amplify-and-Forward Relaying Over Time-Varying Channels
选择合并（SC）在差分放大转发（AF）中继的目的地是有吸引力的，因为它不需要信道状态信息相比，半最大比合并（半MRC），同时提供接近的性能。最近报道了SC方案的性能分析，但仅针对慢衰落信道的情况。本文提供了一个精确的平均比特错误率（BER）的SC计划在一般情况下的时变瑞利衰落信道，当DBPSK调制与非相干检测在目的地一起使用。所提出的分析是彻底验证了在各种衰落的情况下的仿真结果。结果表明，系统的性能与信道的自相关值有关。研究还表明，SC方法的性能是非常接近的半MRC方法和存在一个错误的地板在高信噪比区域是不可避免的，在这两种方法。SC方法的BER分析也可以用来近似MRC方法的BER性能，其在时变信道中的精确分析评估似乎是困难的。
2014-03-31 cs.IT math.IT
Unified Analytical Modeling of the Error Rates and the Ergodic Channel Capacity in $η$-$μ$ Generalized Fading Channels with Integer $μ$ and Maximal Ratio Combining Receiver
在本文中，我们介绍了一种新的性能分析的$η$ - $μ$广义无线衰落信道的$μ$衰落参数的整数值，即偶数个多径簇。该衰落模型包括作为特殊情况的其他衰落模型，例如Nakagami-m、Hoyt和Rayleigh。我们得到了新的统一的和通用的简单的封闭形式的平均出错率和遍历信道容量在加性白广义高斯噪声（AWGGN），其中包括加性高斯，伽玛，拉普拉斯，和脉冲噪声作为特殊情况下的表达式。接收机被假定为一个L-分支的最大比合并器，我们研究了具有更多部署的接收机天线的效果。数值评估以及无线技术文献的结果验证了所研究的测试情况下的通用性和准确性的统一表达式。
2017-03-11 cs.IT math.IT
GRAND for Rayleigh Fading Channels
猜测随机加性噪声译码（GRAND）是一种适用于短码长和高速率信道码的码无关译码技术。GRAND算法试图通过产生测试误差模式（TEP）来猜测信道噪声，而TEP的顺序是GRAND算法不同变体之间的主要区别。在这项工作中，我们扩展了应用程序的GRAND多径频率非选择性瑞利衰落通信信道，我们称之为衰落-GRAND这种GRAND的变种。所提出的Fading-GRAND使其TEP生成适应底层通信信道的衰落条件，在具有$L$空间分集分支的场景以及没有分集的场景中优于传统的信道码解码器。数值仿真结果表明，在目标误比特率为$10^{-7}$的情况下，Fading-GRAND译码器对BCH码$(127,106)$和BCH码$(127,113)$的译码性能比传统的Berlekamp-Massey（B-M）译码器提高了$\mathbf{0.5\sim6.5}$ dB.类似地，在具有CRC $(128,104)$码和RLC $(128,104)$的$10^{-7}$的目标FER处，Fading-GRAND比GRAND的硬输入变化GRANDAB好$0.2\sim8$ dB。此外，在对应于$10^{-7}$的目标FER的$\frac{E_b}{N_0}$处，Fading-GRAND的平均复杂度是GRANDAB的复杂度的$\frac{1}{2}\times\sim \frac{1}{46}\times$。
2022-12-01 cs.IT math.IT
A Capacity Improvement Method for CDMA based Mesh Networks in SUI Multipath Fading Channels
码分多址（CDMA）是宽带数据接入的最有前途的选择。这是由于对活动移动设备数量的软限制的优点。许多无线mesh系统对BER性能施加了上限，这限制了移动用户数量的增加。在多径衰落环境（MFE）中，容量进一步减小。本文提出了一种有效的方法来提高基于CDMA的网状网络的容量，通过管理移动设备的发射功率和使用基于MMSE的多用户检测（MUD）。所提出的方案提高了两倍的容量相比，传统的基于CDMA的网状网络。仿真结果证明了该方案的有效性。
2012-12-11 cs.IT math.IT
Differential Dual-Hop Relaying under User Mobility
研究了时变瑞利衰落信道下采用差分编解码的双跳放大转发中继系统。首先，从误码率的角度对传统的“双符号”差分检测（CDD）进行了理论分析。分析结果表明，在快衰落信道下，双符号差分检测的性能严重下降，在高信噪比区域达到一个不可约的错误平层。为了克服快衰落信道下的误码平层，设计了一种实用的次优多符号检测（MSD），并对其性能进行了理论分析。在不同的衰落场景下的仿真结果验证了CDD和MSD的分析。具体而言，所得到的结果表明，建议MSD可以显着提高系统性能在快衰落信道。
2014-07-05 cs.IT math.IT
Performance analysis of FSO using relays and spatial diversity under log-normal fading channel
研究了在源端采用中继和空间分集的自由空间光通信系统的性能。分析中还考虑了不同天气条件和几何损失引起的大气湍流和衰减的影响。给出了对数正态衰落信道下多跳多输入单输出（MISO）自由光通信系统中M进制正交幅度调制（M-QAM）技术的误比特率的精确解析表达式。此外，多跳MISO和多跳单输入单输出（SISO）FSO系统的链路性能进行了比较，不同的系统使用开关键控（OOK），重复码（RC）和M进制脉冲幅度调制（M-PAM）技术。一个显着的性能增强的BER分析和SNR增益方面的多跳MISO和多跳SISO FSO系统与M-QAM比其他现有的系统具有不同的调制方案。此外，Monte-Carlo模拟被用来验证所推导的分析结果的准确性和一致性。仿真结果表明，在相同频谱效率的情况下，采用中继和空间分集的M-QAM调制多跳MISO和多跳SISO FSO系统的性能优于其他系统。
2018-03-31 cs.IT eess.SP math.IT
Low Complexity Space-Frequency MIMO OFDM System for Double-Selective Fading Channels
提出了一种高鲁棒性的空频分组编码（SFBC）多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统。所提出的系统是基于SFBC编码器后应用短块长度的Walsh Hadamard变换（WHT）。该系统的主要优点是每两个相邻子载波上的信道频率响应变得相等。这一结果为SFBC-OFDM系统在时频选择性衰落信道中的传输提供了一个良好的工作条件。蒙特卡洛模拟被用来评估比特出错率（BER）的性能，建议系统使用各种无线信道具有不同程度的频率选择性和多普勒扩展。仿真结果表明，在严重时变频率选择性衰落信道下，该方案的性能明显优于标准SFBC-OFDM和空时分组码（STBC）OFDM系统。此外，所提出的系统具有非常低的复杂度，因为它是基于短块长度WHT。
2012-08-15 cs.IT math.IT
On the BER of Multiple-Input Multiple-Output Underwater Wireless Optical Communication Systems
分析和研究了多输入多输出水下无线光通信系统的出错率性能。除了精确的BER表达式，我们还得到了系统BER的上界。为了有效地估计BER表达式，我们使用高斯-厄米特求积公式以及近似对数正态随机变量之和。我们确认我们的分析表达式的准确性，通过光子计数方法评估的BER。我们的仿真结果表明，MIMO技术可以减轻信道相干性引起的衰落，从而可以部分地扩展可行的通信范围，特别是对于具有较强湍流的信道。
2015-10-29 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Backscatter Communication Systems with Non-orthogonal Multiple Access in Nakagami Fading Channels
反向散射通信（BackCom）已经成为解决大规模部署的物联网设备的寿命管理问题的潜在候选者，这些设备遭受与电池相关的问题，即，更换、充电和回收。这种被动传感方法允许反向散射传感器节点（BSN）通过反射来自载波发射器的入射信号来传输信息，而无需启动其传输。为了复用多个BSN，在这项工作中充分利用了功率域非正交多址（NOMA），其是超5G系统中多址接入的主要候选者。最近，相当多的注意力已经投入到NOMA辅助BackCom网络的中断概率和系统吞吐量的上下文中。然而，这种系统的比特出错率（BER）的封闭形式的表达式还没有被研究。在本文中，我们提出了一个NOMA增强的双基地BackCom系统的设计和分析的无电池智能通信范例。具体来说，我们推导出封闭形式的BER表达式的集群的两个设备在双基地BackCom系统采用NOMA与不完美的连续干扰消除下Nakagami- $m$衰落信道。所得到的表达式被用来评估最有利的系统性能所需的设备的反射系数。我们的研究结果还表明，NOMA-BackCom实现更好的数据吞吐量相比，正交多址-时域多址方案（OMA-TDMA）。
2020-06-22 cs.IT eess.SP math.IT
Near Capacity Signaling over Fading Channels using Coherent Turbo Coded OFDM and Massive MIMO
推导了在衰落信道中无差错传输所需的最小平均信噪比（SNR），并证明了该信噪比等于加性高斯白噪声（AWGN）信道的SNR，即$-1.6$ dB。针对Turbo编码的多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统，提出了一种用于定时和载波同步以及信道估计的离散时间算法。仿真结果表明，使用两个发射天线和两个接收天线，在每比特平均SNR为5.5 dB时，可以实现$10^{-5}$的出错率。然后，我们提出了一种近容量信令方法，其中每个发射天线使用不同的载波频率。使用近容量的方法，我们表明，它是可能的，以实现$2\times 10^{-5}$的BER在平均SNR每比特仅为2.5 dB，每个发射天线一个接收天线。当每个发射天线的接收天线的数目增加到128时，则在1.25 dB的每比特平均SNR下获得$2\times 10^{-5}$的BER。在所有情况下，发射天线的数量为2，并且频谱效率为1比特/传输或1比特/秒/Hz。换句话说，每个发射天线发送0.5比特/传输。只要每个发射天线使用不同的载波频率，就可以通过增加发射天线的数量来获得更高的频谱效率，而不会损失BER性能。近容量方法的发射信号频谱可以通过脉冲整形来限制。在所有的仿真中，使用了四状态Turbo码。对应的turbo解码器使用八次迭代。该算法可以在可编程硬件上实现，并且有很大的并行处理范围。
2017-11-28 cs.IT math.IT
MIMO Underwater Visible Light Communications: Comprehensive Channel Study, Performance Analysis, and Multiple-Symbol Detection
本文分析了采用二进制脉冲位置调制（BPPM）的水下可见光通信（UVLC）系统的出错率（BER）性能。本文基于蒙特卡罗数值方法模拟了信道无衰落脉冲响应（FFIR），考虑了吸收和散射的影响。此外，为了表征湍流效应，我们将上述FFIR乘以衰减系数，对于弱海洋湍流，衰减系数可以建模为对数正态随机变量（RV）。此外，为了减轻湍流效应，我们采用多个发射器和/或接收器，即，UVLC链路上的空间分集技术。当接收端采用等增益合并器（EGC）时，利用高斯-厄米求积公式和对数正态RV之和的近似，给出了系统误码率的闭式表达式。我们进一步应用鞍点近似，一个精确的光子计数为基础的方法，在散粒噪声的存在下，评估系统的BER。基于激光准直和发光二极管（LED）为基础的扩散链接进行了研究。由于UVLC信道对传播光子的多重散射效应会引起相当大的码间干扰（ISI），特别是对于扩散信道，我们还得到了最佳的多码元检测（MSD）算法，以显著减轻ISI效应，提高系统性能。我们的数值分析表明，分析和光子计数的结果之间的良好匹配，这意味着信号相关的散粒噪声可以忽略不计，也证实了我们推导出的系统误码率的封闭形式的表达式的准确性之间的分析结果和数值模拟。此外，我们的研究结果表明，空间分集显着减轻衰落损伤，而MSD显着加剧ISI恶化。
2017-11-06 cs.IT math.IT
Optical Wireless Transmissions over Multi-layer Underwater Channels with Generalized Gamma Fading
水下光通信（Underwater Optical Communication，UWOC）是一种潜在的解决方案，可在海洋和水下应用中提供高数据率、低延迟和高可靠性的传输。最近的测量活动表明广义伽玛分布作为一个可行的模式，海洋湍流。在本文中，我们分析了一个UWOC系统的性能，通过建模的垂直水下链路作为一个多层级联的信道，每个分布根据独立但不相同的分布（i.ni.d.）广义Gamma随机变量，并考虑瞄准误差的零瞄准模型。我们推导出概率密度函数（PDF）和累积分布函数（CDF）的组合信道的信噪比（SNR）的解析表达式，并开发所考虑的UWOC系统使用中断概率，平均比特出错率（BER），遍历容量的性能指标。我们还推导出了中断概率和平均误码率的渐近表达式，以确定建议系统的分集阶数，以便更好地了解系统性能。我们使用蒙特卡罗模拟结果来验证我们的精确和渐近表达式，并证明了所考虑的水下UWOC系统使用基于测量的参数数据湍流海洋通道的性能。
2022-04-26 cs.IT eess.SP math.IT
Bivariate Rician shadowed fading model
在本文中，我们提出了一个二元Rician阴影衰落模型，其中的阴影被假定为遵循Nakagami- $m$分布。我们推导出精确的表达式，涉及一个单一的联合概率密度函数（PDF）和联合累积分布函数（CDF）的积分，我们还推导出一个精确的封闭形式的表达的矩生成函数（MGF）。作为一个直接的后果，我们得到了一个封闭形式的表达的权力之间的相关系数的Rician阴影变量作为模型的基础变量之间的相关系数的函数。此外，在特定的情况下，整数$m$，我们表明，PDF可以表示在封闭的形式中的总和m梅杰G-函数的两个变量。结果被应用于分析的中断概率（OT）的双分支选择合并器（SC）在相关的莱斯阴影衰落和评估的水平交叉率（LCR）和平均衰落持续时间（AFD）的采样莱斯阴影衰落包络。
2017-01-11 cs.IT math.IT
Ambient Backscatter Systems: Exact Average Bit Error Rate under Fading Channels
物联网（IoT）模式的成功依赖于开发节能通信技术，这些技术可以在数十亿电池供电的IoT设备之间实现信息交换。环境后向散射技术能够同时传输信息和能量，因此在低数据率要求的链路中，环境后向散射技术正迅速成为一种有吸引力的通信解决方案。在本文中，我们研究了信号检测和准确的比特出错率的特点，为环境后向散射系统。特别是，我们制定了一个二进制假设检验问题的接收机和分析系统性能下的三种检测技术：a）平均阈值（MT），b）最大似然阈值（MLT），和c）近似MLT。受物联网设备的能量受限性质的影响，我们对两种接收器类型进行了上述分析：i）可以准确跟踪信道状态信息（CSI）的接收器，以及ii）不能准确跟踪信道状态信息的接收器。将本工作与现有技术区分开的分析的两个主要特征是平均接收信号能量的精确条件密度函数的表征，以及用于该设置的精确平均比特出错率（BER）的表征。关键的挑战在于处理两个假设的信道增益之间的相关性，用于推导BER分析所需的幅度平方信道增益的联合概率分布。
2018-04-25 cs.IT cs.NI math.IT
