Multidimensional Coded Modulation in Block-Fading Channnels
研究了Nakagami- $m$块衰落信道中多维信号集上编码调制方案的构造问题。特别是，我们认为最佳的分集可靠性指数的错误概率时，得到的多维星座旋转的经典复平面信号星座。我们表明，多维旋转的全维实现最佳多样性的可靠性指数，也实现了高斯星座。全维度的多维旋转引起大的解码复杂度，并且在某些情况下，使用较小维度的多个旋转可能是有益的。我们还研究了在这种情况下的多样性的可靠性指数，这产生了最佳的速率分集复杂度在块衰落信道与离散输入的权衡。
2007-11-26 cs.IT math.IT
Asymptotic Error Performance Analysis of Spatial Modulation under Generalized Fading
这封信提出了一个全面的框架，分析的渐近误差性能的多输入多输出（MIMO）无线系统采用空间调制（SM）与最大似然检测和完美的信道状态信息。推导了MIMO SM系统的分集增益和编码增益的一般解析表达式，揭示了MIMO SM系统的基本特性。所提出的分析可以用来获得封闭形式的广义衰落下的MIMO SM系统的平均误比特概率（ABEP）的上限，成为渐近紧在高信噪比（SNR）区域。
2014-05-30 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Analysis over Correlated Composite Nakagami-$m$/Gamma Fading Channels
分析了空间相关复合衰落信道下无线通信系统的保密中断性能。我们采用一个乘法复合信道模型的合法的通信链路和窃听者和合法的发射机之间的链接，由Nakagami- $m$分布式小尺度衰落和阴影（大尺度衰落）的伽玛分布建模。我们考虑的现实情况下，小规模衰落之间的链接是独立的，但阴影是任意相关的，并提出了新的分析表达式的概率，保密能力低于目标保密率。所提出的数值评估结果，验证了等效计算机模拟，提供了有用的见解的阴影相关性和复合衰落参数对系统的保密中断性能的影响。
2017-10-03 cs.IT math.IT
Modulation Diversity in Fading Channels with Quantized Receiver
在本文中，我们解决的设计代码，实现调制分集在块衰落单输入单输出（SISO）信道的信号量化在接收端和低复杂度的解码。对于未量化的接收机，已知基于代数旋转的编码可以实现调制编码分集。另一方面，对于量化接收机，代数旋转可能无法保证分集。通过分析，我们提出了具体的旋转，导致码字具有等距分量投影。我们表明，该编码方案实现了最大的调制分集与低复杂度的最小距离解码器和完善的信道知识。放松完美的信道知识的假设，我们提出了一种新的训练/估计和接收机控制技术来估计信道。我们表明，我们的编码/训练/估计方案和最小距离解码实现的错误概率性能与完美的信道知识。
2011-04-06 cs.IT math.IT
Differential Modulation for Asynchronous Two-Way-Relay Systems over Frequency-Selective Fading Channels
针对用户和中继都不知道信道状态信息的异步多中继双向中继（MR-TWR）系统，提出了两种方案。在MR-TWR系统中，两个用户在$N_R$中继的帮助下交换他们的消息。大多数基于差分调制的MR-TWR系统的现有工作都假设所有通信节点之间具有完美的符号级同步。然而，这一假设在许多实际系统中并不成立，这使得差分调制方案的设计更具挑战性。因此，我们设计差分调制方案，可以容忍频率选择性衰落下的定时失调。我们调查所提出的方案的性能，无论是比特错误概率或成对错误概率。通过数值例子，我们表明，所提出的计划优于现有的竞争解决方案在文献中，特别是高信号噪声比（SNR）值。
2016-10-24 cs.IT math.IT
A New Generalized Closed Form Expression for Average Bit Error Probability Over Rayleigh Fading Channel
除少数简单的数字调制技术外，衰落信道下平均误比特率的推导是一个复杂的过程。本文采用曲线拟合技术，将任意数字调制方案在加性高斯噪声（AWGN）上的误码率表示为一个简单的高斯函数。利用该高斯函数，导出了计算瑞利衰落信道下平均误码率的广义封闭形式表达式。我们的方法计算的误差概率和严格计算的误差概率的几个数字调制方案之间已经发现了很好的协议。
2012-09-30 cs.IT math.IT
Structure of Optimal Input Covariance Matrices for MIMO Systems with Covariance Feedback under General Correlated Fading
本文描述了单用户多输入/多输出（MIMO）通信系统的协方差反馈和一般相关衰落下的最优输入协方差矩阵的结构。我们的方法是基于新的概念，正确的交换子和恢复以前推导的结果克罗内克产品模型。条件推导出允许显着简化的优化问题。
2006-09-29 cs.IT math.IT
The Impact of Side Information on Physical Layer Security under Correlated Fading Channels
在本文中，我们研究了边信息（SI）的相关衰落信道下的物理层安全（PLS）的性能的影响。通过考虑非因果已知的SI在发射机和利用Copula技术来描述衰落相关性，我们推导出封闭的表达式的平均保密容量（ASC）和保密中断概率（SOP）的正/负相关条件下。我们表明，在发射机考虑这样的知识是有益的系统性能，并确保可靠的通信与更高的速率，因为它提高了SOP，并带来了更高的值的ASC。
2022-08-20 cs.IT math.IT
Optimal Power Allocation for HARQ Schemes over Time-Correlated Nakagami-m Fading Channels
研究了中断约束下时间相关Nakagami-m衰落信道下混合自动重传请求（HARQ）系统的功率分配问题。时间相关性的存在复杂的功率分配问题，由于涉及多个相关的衰落信道。在具有指数相关性的Nakagami-m衰落信道下，首先推导了三种广泛采用的HARQ方案的中断概率，包括Type I HARQ、HARQ with Chase Combining（HARQ-CC）和HARQ with Incremental Redundancy（HARQ-IR）。基于这些结果，提出了在保证中断性能的前提下，最小化平均总传输功率的功率分配方案。仿真结果表明，我们的中断分析的准确性和我们提出的功率分配方案的有效性。结果表明，我们提出的功率分配方案可以实现显着的功率节省相比，固定的功率分配。此外，在实际的低中断约束下，当时间相关性降低和/或衰落阶数增加时，功率效率进一步提高。
2022-09-24 cs.IT math.IT
Symbol-Level GRAND for High-Order Modulation over Flat Fading Channels
猜测随机加性噪声解码（GRAND）是一种以噪声为中心的解码方法，适用于超可靠的低延迟通信，因为它支持生成短长度码字的高速率纠错码。GRAND通过猜测在传输过程中改变码字的错误模式来估计传输的码字。猜测过程需要生成和测试以汉明权重的递增顺序排列的错误模式。该方法适用于加性高斯白噪声信道下的二进制传输。这封信考虑了在平坦衰落信道上传输编码和调制数据，并提出了GRAND的一个变体，它利用了调制方案和衰落信道上的信息。在所提出的变体的核心中，被称为符号级GRAND，是计算错误模式发生的概率并确定测试错误模式的顺序的分析表达式。仿真结果表明，符号级的GRAND产生的传输码字的估计显着快于原来的GRAND在一个小的内存需求增加的成本。
2022-07-15 cs.IT math.IT
Channel Capacity Analysis of MIMO System in Correlated Nakagami-m Fading Environment
我们认为垂直贝尔实验室分层空时（V-BLAST）系统在相关的多输入多输出（MIMO）Nakagami-m衰落信道与相等的功率分配给每个发射天线，我们也认为，信道状态信息（CSI）是只在接收机。因此，为了实际应用，有必要对相关环境下的VBLASTMIMO系统进行研究。本文对相关和非相关信道条件下的信道容量进行了详细的研究，并利用适当的数学关系式对结果进行了验证。
2014-03-13 cs.IT math.IT
Space-time coding techniques with bit-interleaved coded modulations for MIMO block-fading channels
空时比特交织编码调制（ST-BICM）是在块衰落MIMO信道中获得高分集增益和编码增益的有效技术。其最大似然（ML）性能计算理想交织条件下，这使得全局优化考虑到信道编码。由于多样性上界来自Singleton界，一个适当的选择的时间维度的空时编码是可能的，这最大化的多样性，同时最小化的复杂性。在此基础上，提出了一种优化的交织器和一组线性预编码器，称为色散核代数（DNA）预编码器。所提出的预编码器相对于现有技术具有良好的性能，并且对于任何数量的发射天线和任何时间维度都存在。对于turbo码，它们表现出不随帧长度增加的帧出错率。
2007-06-15 cs.IT math.IT
A General Analytical Approach for Outage Analysis of HARQ-IR over Correlated Fading Channels
提出了一种通用的解析方法，推导了相关衰落信道下具有增量冗余的混合自动重传请求（HARQ-IR）的中断概率。与以往的分析不同，考虑信道相关性是中断分析的关键原因之一。利用条件Mellin变换，将相关瑞利衰落信道下HARQ-IR中断概率精确表示为独立Nakagami衰落信道下HARQ-IR中断概率的混合，其中权值为负多项式概率。它的直接应用是进行渐近中断分析，以获得更多的见解，其中渐近中断概率以简洁的形式获得。渐近中断概率具有一些特殊的性质，便于HARQ-IR的最优功率分配和速率选择。最后，数值结果的验证和讨论。
2022-09-23 cs.IT math.IT
Union Bounds on the Symbol Error Probability of LoRa Modulation for Flat Rician Block Fading Channels
本文研究了平坦莱斯块衰落信道下LoRa调制的误符号性能。首先推导了莱斯衰落下LoRa调制的精确误符号概率。然后，上，下联合界的推导符号错误概率。建议的界限进行比较，对准确的符号错误概率，符号错误概率的数值评估和最先进的近似LoRa符号错误概率。数值结果表明，虽然建议的上限是非常严格的准确的符号错误概率，有大约2.5 dB的差距的下限。
2023-02-11 cs.IT eess.SP math.IT
Uplink Spectral Efficiency of Massive MIMO with Spatially Correlated Rician Fading
本文研究了具有空间相关莱斯衰落信道的多小区大规模MIMO（多输入多输出）系统的上行链路。该信道模型由确定性视线（LoS）路径和随机非视线（NLoS）分量组成，描述了空间相关的多径环境。我们推导出该模型的最小均方误差（MMSE）和最小二乘（LS）信道估计的统计特性。使用这些估计的最大比（MR）组合，严格的封闭形式的UL频谱效率（SE）的表达式。数值结果表明，当使用MMSE估计器时，SE比LS估计器更高，并且性能差距随着天线数目的增加而增加。此外，Rician衰落提供比Rayleigh衰落更高的可实现SE，因为LoS路径提高了总和SE。
2018-05-21 cs.IT math.IT
Inverse Moment Matching Based Analysis of Cooperative HARQ-IR over Time-Correlated Nakagami Fading Channels
分析了具有增量冗余的协作混合自动重传请求（HARQ-IR）的性能，提出了一种新的中断概率近似方法进行性能分析。一般的时间相关Nakagami衰落信道覆盖快衰落和瑞利衰落的特殊情况下被认为是在这里。提出了一种有效的逆矩匹配方法，以封闭形式近似中断概率。从理论上分析了逼近度的影响，以便于逼近度的选取。分析了协作HARQ-IR的分集阶数。证明了在时间相关衰落信道下，只要协作HARQ-IR能够同时实现$ρ<1$和空域、时域的全分集，分集阶数与时间相关系数$ρ$无关。通过计算机模拟验证了分析结果的准确性，结果表明，协作HARQ-IR方案可以受益于高衰落阶数和低信道时间相关性。最后讨论了最优速率选择，以最大限度地提高长期平均吞吐量给定的最大允许中断概率的分析结果的一个应用。
2022-09-24 cs.IT math.IT
Capacity Pre-Log of SIMO Correlated Block-Fading Channels
我们建立了时间相关块衰落单输入多输出（SIMO）信道的非相干容量前对数的上界。该上限与Riegler等人（2011）最近报告的下限相匹配，因此，只要信道协方差矩阵满足温和的技术条件，就可以得到SIMO非相干容量预对数的完整表征。这个结果允许一个确定的接收天线的最佳数量被用来最大化的容量pre-log对于一个给定的块长度和一个给定的秩的信道协方差矩阵。
2011-09-13 cs.IT math.IT
Reinforcement-based data transmission in temporally-correlated fading channels: Partial CSIT scenario
强化算法是指利用前一次试验的结果和奖惩规则进行下一步参数设置的方案。在本文中，我们使用加固算法的概念，在无线网络中开发不同的数据传输模型。考虑时间相关衰落信道，结果的情况下，部分信道状态信息在发送端（CSIT）。如所展示的，增强算法的实现显著地提高了通信设置的性能，具有与最先进的方案中相同的反馈负载/复杂性。
2014-09-11 cs.IT math.IT
Mean Capacity of Spatially Semi-Correlated MIMO Fading Channel
研究了空间半相关平坦衰落信道下多输入多输出（MIMO）系统的平均容量。实际上，当发射机或接收机或两侧存在相关性时，由于信道协方差（CC），容量急剧下降。大多数现有的作品，到目前为止，考虑了传统的信道协方差矩阵，还没有完全构建。因此，我们提出了一个迭代信道协方差（ICC）矩阵使用矩阵分裂（MS）技术与保证零相关系数的情况下，下行链路相关MIMO信道，以最大化的平均容量。我们的数值结果表明，所提出的ICC方法实现了最大的信道增益与高信噪比（SNR）的情况。
2016-09-24 cs.IT math.IT
A Lower Bound on the Noncoherent Capacity Pre-log for the MIMO Channel with Temporally Correlated Fading
我们推导出一个时间相关的瑞利块衰落多输入多输出（MIMO）信道的容量pre-log的下界与T发射天线和R接收天线在非相干设置（没有先验信道知识的发射机和接收机）。在该模型中，衰落过程在长度为L的块之间独立地变化，并且在每个发射-接收天线对的每个块内与对应的相关矩阵的给定秩Q在时间上相关。我们的结果表明，对于几乎所有的着色矩阵的时间相关性模型的选择，前日志可以下限T（1-1/L），T <=（L-1）/Q，如果R是足够大的。广泛使用的恒定块衰落模型等效于Q = 1的时间相关块衰落模型，用于当每个发射-接收天线对的时间相关性相同时的特殊情况，这在实践中不太可能被观察到。对于恒定块衰落模型，容量前对数由T（1-T/L）给出，其小于我们对于Q = 1的情况的下限。因此，我们的结果表明，恒定块衰落模型的假设导致了容量前日志的悲观结果。
2013-02-11 cs.IT math.IT
Closed-Form Expressions for Secrecy Capacity over Correlated Rayleigh Fading Channels
在信道状态信息完全可用的前提下，研究了相关瑞利衰落信道上的窃听保密通信。基于信息论公式，我们推导出封闭形式的平均保密容量和中断概率的表达式。仿真结果证实了我们的解析表达式。
2010-03-23 cs.CR cs.IT math.IT
Ergodic Capacity of Discrete- and Continuous-Time, Frequency-Selective Rayleigh Fading Channels with Correlated Scattering
研究了相关散射下频率选择性瑞利衰落信道的各态历经容量，并将其应用于超宽带领域。在平均功率约束下，我们考虑单用户，单天线传输。假设相干接收在接收器处具有全CSI并且在发射器处没有CSI。我们区分连续和离散时间信道，建模为随机过程或随机向量与通用协方差。作为一个实际相关的例子，我们详细研究了指数衰减的Ornstein-Uhlenbeck过程。最后，我们给出了数值结果，讨论了连续时间和离散时间信道模型之间的关系，并显示相关散射的显着影响。
2008-01-03 cs.IT math.IT
Diversity Analysis of Peaky FSK Signaling in Fading Channels
分析了衰落信道下多天线接收机中OOFSK调制非相干检测的误码性能。针对两种情况进行分析：1）接收器仅具有信道分布知识的情况;以及2）接收器完全知道衰落幅度的情况。对于这两种情况，推导了最大后验概率（MAP）检测规则，并得到了错误概率的解析表达式。数值和仿真结果表明，对于足够低的占空比值，实现了较低的错误概率相对于FSK信令。同样地，当与FSK调制相比时，具有低占空比的OOFSK需要更少的能量来实现相同的错误概率，这使得该调制成为更节能的传输技术。同时，通过数值计算，分析了天线数目、天线相关性、占空比和未知信道衰落对系统性能的影响。
2009-06-21 cs.IT math.IT
Analysis of HARQ-IR over Time-Correlated Rayleigh Fading Channels
本文研究了混合自动重传请求与增量冗余（HARQ-IR）在瑞利衰落信道下的性能。与以往的分析不同，本文考虑了信道的时间相关性。在时间相关的衰落信道下，多个HARQ传输中的互信息是相关的，使得分析具有挑战性。利用多项式拟合技术，导出了累积互信息的概率分布函数。三个有意义的性能指标，包括中断概率，平均传输次数和长期平均吞吐量（LTAT），然后推导出封闭形式。此外，HARQ-IR的分集阶数也进行了研究。证明了通过HARQ-IR可以实现全分集，即，即使在时间相关的衰落信道下，分集阶数也等于传输次数。这些分析结果通过仿真验证，并使各种系统参数对性能的影响的评估。特别地，结果揭示了时间相关性对中断和吞吐量性能的负面影响。结果还表明，虽然更多的传输将提高中断性能，他们可能不会有利于LTAT时，时间相关性高。最后讨论了最大化LTAT的最优速率设计，并证明了LTAT的显著改善。
2022-09-24 cs.IT math.IT
Optimization of a Finite Frequency-Hopping Ad Hoc Network in Nakagami Fading
本文研究了移动台数量有限、空间范围有限的跳频自组网的分析与优化问题。移动台使用编码连续相位频移键控（CPFSK）调制进行通信。系统的性能是跳频信道数、纠错码速率和CPFSK调制所用调制指数的函数。对于给定的信道模型和移动台密度，这些参数通过最大化（调制约束）传输容量来联合优化，传输容量是系统的空间频谱效率的度量。有限网络的传输容量是通过使用最近的表达式的空间平均中断概率在Nakagami衰落的存在下，这是在封闭的形式中发现的阴影的情况下，可以使用数值积分的阴影的存在下解决。
2012-09-10 cs.IT math.IT
On the Characterizations of OTFS Modulation over multipath Rapid Fading Channel
正交时频空间（OTFS）调制已被证实在高移动性场景中提供对抗多普勒的显著性能优势。OTFS的核心特征是将时变信道转换为延迟多普勒（DD）域中的非衰落2D信道，使得所有符号经历相同的信道增益。在现在可用的文献中，假设信道在OTFS帧上是准静态的。对于更实际的渠道，投入产出关系将随环境或媒介的变化而变化。在本文中，我们分析了OTFS调制在一个更一般的多径信道，其中每个路径的信号经历了一个独特的快速衰落的特点。首先，我们推导了理想脉冲和矩形脉冲情况下，在DD域中OTFS的显式输入输出关系。结果表明，快速衰落将产生额外的多普勒色散，而不影响延迟域。我们接下来证明OTFS可以被解释为结合空时编码和交织的有效时间分集技术。仿真结果表明，OTFS是不敏感的快速衰落，仍然优于正交频分复用（OFDM）在这些类型的信道。
2021-03-30 cs.IT eess.SP math.IT
VLSF Decoding with Reliability Guarantees over Correlated Noncoherent Fading Channels
Inria（法国国家信息与自动化研究所）；Université de la Polynésie française（法属波利尼西亚大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Univ. Rennes, INSA, CNRS, IETR UMR 6164（雷恩大学、国立应用科学学院、法国国家科学研究中心、信息电子工程研究所）；Inria, INSA Lyon, CITI Laboratory（法国国家信息与自动化研究所、里昂国立应用科学学院、信息与通信技术创新实验室）
本文研究了在相关非相干衰落信道上变量长度停止反馈码的可靠性保证解码，通过信息密度演变推导出可计算的有限块长上下界，用于分析VLSF解码停止时间并评估衰落相关性的影响。
2026-04-17 cs.IT math.IT
Polar Coding for Fading Channels
提出了一种适用于衰落信道的极化码方案。更具体地说，重点是高斯衰落信道与BPSK调制技术，其中等效信道可以建模为一个二进制对称信道与不同的交叉概率。针对可变信道状态，提出了一种分层利用极化码的编码方案。特别地，通过观察不同衰落块上的不同二进制对称信道的极化，对应于不同极化的每个信道使用被建模为二进制擦除信道，使得极化码可以被采用以在块上编码。结果表明，所提出的编码方案，没有瞬时信道状态信息在发送端，实现了相应的衰落二进制对称信道的容量，这是从底层的衰落AWGN信道通过调制方案构造。
2013-04-13 cs.IT math.IT
Asymptotic SER and Outage Probability of MIMO MRC in Correlated Fading
本文推导了多输入多输出（MIMO）最大比合并（MRC）系统的渐近符号出错率（SER）和中断概率。我们考虑瑞利衰落信道的发射和接收空间相关性。我们的结果是基于新的渐近表达式，我们推导出的p.d.f.和c.d.f.复高斯矩阵中正定二次型的最大特征值。我们证明了空间相关性不影响分集阶数，但它降低了阵列增益，从而增加了在高信噪比制度的SER。
2006-11-03 cs.IT math.IT
Average Capacity Analysis of Continuous-Time Frequency-Selective Rayleigh Fading Channels with Correlated Scattering Using Majorization
相关散射自然发生在频率选择性衰落信道中，其对性能的影响需要被理解。特别是，我们回答的问题是否不相关的散射模型导致乐观或悲观的估计的实际平均容量。在本文中，我们使用优化功能，以显示与完全知情的接收机的平均速率是最大的不相关散射，如果发射机是不知情的。如果发射机知道信道统计，则它可以利用该知识。我们表明，对于小信噪比，行为是相反的，不相关的散射导致的平均容量的下限。最后，我们提供了一个例子的衰减Ornstein-Uhlenbeck过程的理论结果，包括插图。
2009-01-19 cs.IT math.IT
Outage Analysis on Type I HARQ over Time-Correlated Rayleigh Fading Channels
本文分析了时间相关瑞利衰落信道下的I类混合自动重传请求（HARQ）。由于信道时间相关性的存在，该分析比文献中的先前分析更具挑战性。首先推导出停电概率作为一个加权和的联合CDF的多个独立的伽玛随机变量的基础上的无穷级数表示。提出了一种有效计算中断概率的截断方法，并证明了截断误差随截断阶数的增加呈指数下降。该方法将数据包传输速率、发射功率和信道时间相关性对系统性能的影响解耦，并对系统性能进行了分析。基于渐近中断概率，分析了HARQ的分集阶数。研究发现，即使在时间相关的衰落信道下，也可以实现全分集，并且在高信噪比下，信道的时间相关性对中断概率有负面影响。最后，我们的分析结果进行了验证蒙特卡罗模拟。
2022-09-23 cs.IT math.IT
On the Minimum Differential Feedback for Time-Correlated MIMO Rayleigh Block-Fading Channels
在本文中，我们考虑了一般的多输入多输出（MIMO）系统的信道状态信息（CSI）反馈的时间相关的瑞利块衰落信道。具体来说，我们首先推导出的最小差分反馈速率的封闭形式的表达，以实现最大的Erdodic容量在存在信道估计误差和量化失真的接收机。在反馈信道传输速率受限的情况下，进一步研究了周期反馈系统中各态历经容量与微分反馈间隔的关系，通过理论分析发现存在一个最优微分反馈间隔，使得各态历经容量最大化.最后，通过仿真验证了分析结果在一个实际的周期微分反馈系统使用劳埃德的量化算法。
2011-11-30 cs.IT math.IT
Analysis of Cooperative Hybrid ARQ with Adaptive Modulation and Coding on a Correlated Fading Channel
在这项研究中，一个跨层的设计，结合自适应调制和编码（AMC）和混合自动重传请求（HARQ）技术的合作无线网络分析。文献中对这种系统的先前分析仅限于衰落信道在每次重传时是独立的情况，这可能是不现实的，除非信道变化非常快。另一方面，时间信道相关性可以对HARQ系统的性能具有显著影响。在这项研究中，利用马尔可夫信道模型，占时间相关性，非合作和合作网络的性能进行了研究的丢包率和吞吐量指标的Chase结合HARQ策略。
2019-11-12 cs.IT eess.SP math.IT
Rate Selection for Cooperative HARQ-CC Systems over Time-Correlated Nakagami-m Fading Channels
针对时间相关Nakagami-m衰落信道，研究了协作混合自动重传请求与追赶组合（HARQ-CC）系统的速率选择问题。针对这一问题，首先推导了最大比合并（MRC）信噪比的闭合累积分布函数（CDF），并将其表示为广义Fox $\bar H$函数。通过使用这个结果，中断概率和延迟限制的吞吐量（DLT）推导出封闭的形式，然后使速率选择最大的DLT。这些分析结果是通过蒙特卡罗模拟验证。深入研究了时间相关性和信道衰落序参量$m$对中断概率、DLT和最优速率的影响。研究发现，协作HARQ-CC系统可以在相关性较低的信道上获得更大的分集增益;协作HARQ-CC系统的中断概率随着$m$等参数的增加而减小;最优速率随着重传次数的增加而增加，随着信道时间相关性的增加而减小。
2015-03-10 cs.IT math.IT
Artificial Noisy MIMO Systems under Correlated Scattering Rayleigh Fading -- A Physical Layer Security Approach
现有的人工噪声（AN）安全系统的研究假设只有零空间被用来发送AN信号，所有的特征子信道应该被用来传输消息。我们先前的工作提出了一个AN方案，分配一些特征子信道来传输AN信号，以提高保密率。然而，我们以前的工作只考虑不相关的MIMO瑞利衰落信道。实际上，在实际的散射信道环境中，天线之间的相关性是存在的。在本文中，我们扩展我们以前的AN计划，空间相关的瑞利衰落信道在合法的接收器和窃听器侧，并推导出一个确切的理论表达式的遍历保密率的AN计划，以及近似分析。数值和仿真结果都表明，所提出的AN方案提供了一个更高的遍历保密率比现有的计划，揭示了一个事实，窃听者的天线之间的相关性可以潜在地提高MIMO系统的保密率。
2019-06-10 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
Coded Modulation with Mismatched CSIT over Block-Fading Channels
研究了具有离散输入和发射端不匹配（不完全）信道状态信息的时延受限块衰落信道（CSIT）上的可靠通信。CSIT失配被建模为高斯随机变量，其方差作为信噪比（SNR）的幂衰减。一个特别的重点放在大信噪比衰减的中断概率时，使用长期功率约束的功率控制。在没有明确表征相应的功率分配算法的情况下，我们推导出中断指数作为系统参数的函数，包括CSIT噪声方差指数和峰值功率约束指数。它示出，CSIT，即使有噪声，总是有益的，并导致重要的增益的指数。它还表明，当多维旋转或预编码器在发射机处使用，可以获得进一步的指数增益，但以较大的解码复杂度为代价。
2009-06-01 cs.IT math.IT
Massive MIMO with Spatially Correlated Rician Fading Channels
本文考虑多小区大规模MIMO（多输入多输出）系统中的信道是空间相关的莱斯衰落。该信道模型由确定性视线（LoS）路径和随机非视线（NLoS）分量组成，描述了一个实际的空间相关多径环境。我们推导出该模型的最小均方误差（MMSE），元素的MMSE（EW-MMSE），最小二乘（LS）信道估计的统计特性。使用这些估计的最大比（MR）合并和预编码，严格的封闭形式的上行链路（UL）和下行链路（DL）频谱效率（SE）的表达式推导和分析。当使用不同的信道估计的渐近SE行为进行了分析。数值结果表明，当使用MMSE估计器时，SE比其他估计器更高，并且性能差距随着天线数目的增加而增加。
2019-06-13 cs.IT math.IT
Exact MIMO Zero-Forcing Detection Analysis for Transmit-Correlated Rician Fading
我们分析了多输入/多输出（MIMO）通信系统采用空间复用和迫零检测（ZF）的性能。ZF信噪比（SNR）的分布的特征在于预期流或干扰流经历莱斯衰落时，以及衰落可以在发送侧上相关时。以前，精确的ZF分析的基础上，一个众所周知的SNR表达式已受到阻碍的非中心性的Wishart分布。此外，中心Wishart分布的近似值并没有被证明是一致准确的。相比之下，以下精确的ZF研究从分离预期和干扰信道增益向量的较不知名的SNR表达式进行。首先条件，然后平均的干扰，ZF信噪比分布的Rician-Rayleigh衰落被证明是一个无限的伽玛分布的线性组合。另一方面，对于瑞利-莱斯衰落，ZF SNR被示出为伽马分布。基于信噪比分布，我们推导出ZF平均错误概率、中断概率和遍历容量的新的级数表达式。数值结果证实了我们的新表达式的准确性，并揭示了干扰和信道统计对性能的影响。
2014-01-02 cs.IT math.IT
A Trellis Coded Modulation Scheme for the Fading Relay Channel
针对瑞利衰落环境下的半双工中继信道，提出了一种基于译码转发协议的网格编码调制（TCM）方案。所提出的方案可以实现大于或等于每信道使用一比特（bpcu）的任何频谱效率。提出了一种用于建议TCM方案的近ML解码器。结果表明，这种近ML解码器的高信噪比性能接近最佳ML解码器的性能。这种近ML解码器的高SNR性能与源-中继链路的强度无关，并且接近具有理想源-中继链路的最佳ML解码器的性能。基于导出的成对错误概率（PEP）界，设计准则，以最大限度地提高分集和编码增益。仿真结果表明，所提出的TCM方案的SNR比未编码的通信以及直接传输没有中继有很大的增益。此外，它示出，即使对于未编码的传输方案，在源和中继使用的标签方案（从比特映射到复杂的符号）的选择显着影响BER与SNR性能。我们为$2^l$ -PSK信号集提供了一个很好的标记方案，其中$l\geq 2$是一个整数。
2011-09-05 cs.IT math.IT
Performance Analysis over Correlated/Independent Fisher-Snedecor F Fading Multi-User Channels
在本文中，我们研究了相关衰落对无线多址接入信道（MAC）的性能的影响，在存在和不存在边信息（SI）在发射机，其中的衰落系数根据Fisher-Snedecor F分布建模。具体地，我们表示两种场景：（i）干净MAC（即，在发射机处没有SI），（ii）双重脏MAC（即，在发射机处具有非因果已知的SI）。对于这两种系统模型，我们推导出封闭形式的表达式的中断概率（OP）以及独立衰落条件下的平均容量（AC）。此外，利用Copula理论，我们得到了在正相关衰落条件下两种模型的OP和AC的精确解析表达式。最后，数值分析结果的有效性进行了说明。
2022-05-03 cs.IT eess.SP math.IT
Antenna Impedance Estimation in Correlated Rayleigh Fading Channels
本文在相关瑞利衰落信道中建立天线阻抗估计框架，基于多分组训练序列推导最大似然估计器，并通过数值实验分析其效率及信道相关性的影响。
2023-07-07 cs.IT eess.SP math.IT
An Adaptive Modulation Scheme for Two-user Fading MAC with Quantized Fade State Feedback
在用户处没有CSI的情况下，在输入处具有衰落和有限星座的两用户高斯多址接入信道上的传输不是有效的，因为当信道条件差时，出错率将很高。然而，在无线场景中，用户处的完美CSI是不现实的假设，因为它将涉及大量反馈开销。在本文中，我们提出了一个方案，它只使用量化的CSI知识在发射机的开销是标称的。用户在不改变其发射功率的情况下旋转其星座图以适应现有信道条件，以便在目的地处的等效星座图中满足某些预定的最小欧几里得距离要求。已经针对两个用户在输入处使用对称M-PSK星座的情况描述了最佳调制方案，其中$ M=2^λ$、$ λ$是正整数。该策略已经通过考虑两个用户在输入处使用QPSK或8-PSK信号集的示例来说明。结果表明，该方案具有更好的吞吐量和错误性能相比，传统的非自适应方案，在成本的反馈开销只是$\lceil \log_2(\frac{M^2}{8}-\frac{M}{4}+2)\rceil + 1 $位，对于M-PSK的情况下。
2012-01-15 cs.IT math.IT
Error Probability Analysis of Peaky Signaling over Fading Channels
本文分析了在相干和非相干衰落信道下，高峰均功率比信令策略的性能。两个最近提出的调制方案，即开关二进制相移键控和开关四进制相移键控，被认为是。对于这些调制格式，在检测器中使用的最佳决策规则被确定，并获得错误概率的解析表达式。数值技术被用来计算错误概率。结论是，对于给定的功率水平，增加信号的峰值导致降低的出错率，从而提高能量效率。
2007-05-01 cs.IT math.IT
Asymptotic Outage Analysis of HARQ-IR over Time-Correlated Nakagami-$m$ Fading Channels
本文分析了具有增量冗余的混合自动重传请求（HARQ-IR）的中断性能。不同于以往的分析，时间相关Nakagami- $m$衰落信道被认为是。因此，中断分析涉及多个相关移位Gamma随机变量的产品的概率分布分析，并且比先前的分析更具挑战性。在发现接收信噪比条件独立性的基础上，利用条件梅林变换精确地推导了中断概率。具体地，在时间相关的Nakagami- $m$衰落信道下的HARQ-IR的中断概率可以被写为独立Nakagami衰落信道上的HARQ-IR的中断概率的加权和，其中权重由负多项式分布确定。这一结果不仅使一个有效的截断近似的中断概率一致收敛，但也渐近中断分析，以进一步提取清晰的见解，从来没有发现的HARQ-IR，即使在快衰落信道。渐近中断概率，然后推导出一个简单的形式，清楚地量化的发射功率，信道时间相关性和信息传输速率的影响。证明了渐进中断概率是HARQ各轮发射功率乘积的反幂函数，是信道时间相关系数的增函数，是信息传输速率的单调增凸函数.渐近结果的简单表达使得HARQ-IR的最优功率分配和最优速率选择具有低复杂度。最后，数值结果验证了我们的分析结果和证明的渐近结果的最优系统设计的应用。
2017-06-01 cs.IT math.IT
Practical LDPC coded modulation schemes for the fading broadcast channel with confidential messages
从理论的角度来看，具有机密消息的广播信道是一个很好的研究场景，但是仍然缺乏能够在这样的信道上实现某种固定级别的可靠性和安全性的实用方案。在本文中，我们考虑一个准静态衰落信道中，公共和私人的消息必须从发送器发送到接收器，我们的目标是设计合适的编码和调制方案，以实现这样的目标。为此目的，考虑到当在接收侧经历足够低（高）的出错率时实现可靠性（安全性），我们采用出错率作为度量。我们表明，存在一些条件的系统的可行性，必须容忍一些中断概率，以应付信道的衰落性质。所提出的解决方案利用具有不等错误保护的低密度奇偶校验码，其能够保证针对公共和私有信息的噪声的两个不同级别的保护，结合针对公共和私有消息比特的不同调制方案。
2014-04-11 cs.CR cs.IT math.IT
Maximal Ratio Transmission in Wireless Poisson Networks under Spatially Correlated Fading Channels
这里考虑无线网络的下行链路，其中多天线基站（BS）使用最大比传输（MRT）与单天线移动站（MS）通信。BS的位置由齐次泊松点过程（PPP）建模，并且每个BS的多个天线和每个MS的单个天线之间的信道增益被建模为空间任意相关的瑞利随机变量。我们首先提出了新的封闭形式的表达式的干扰的功率分布所造成的一个预期的和一个非预期的MRT在所考虑的相关衰落信道的共存。推导出的表达式，然后使用获得封闭形式的表达式的成功概率和区域频谱效率的无线通信网络的调查。仿真结果证实了所提出的表达式的有效性。这项工作的一个关键结果是，空间相关性对网络吞吐量的影响可能是对比取决于BS的密度，信号干扰噪声比（SINR）的水平，和背景噪声功率。
2015-08-27 cs.IT math.IT
Secrecy Capacity over Correlated Ergodic Fading Channel
研究了主信道与窃听者信道相关的各态历经衰落窃听信道的保密容量。在这项研究中，完整的信道状态信息（CSI）的假设，因此，发射机知道的信道增益的合法接收机和窃听。通过分析所得的保密容量，我们量化的损失的保密容量由于相关性。此外，我们还研究了当信噪比（SNR）趋于无穷大时保密容量的渐近行为。普通衰落信道的容量随信噪比的增加而增加。相反，保密容量收敛到一个极限，该极限可以是衰落窃听信道上保密容量的上界。我们找到了一个封闭形式的上限相关瑞利窃听信道，其中也包括独立的情况下，作为一个特殊的。我们的工作表明，上界仅由两个信道参数确定;相关系数和主窃听信道增益的比率，分别称为PCC和CGR。通过分析信道参数对保密容量的影响，得出结论：过大的信号功率对保密容量没有任何好处，在低CGR体制下，相关性带来的损失尤为严重。
2008-09-30 cs.IT math.IT
Average Secrecy Capacity of Free-Space Optical Communication Systems with On-Off Keying Modulation and Threshold Detection
本文研究了自由空间光（FSO）链路中的安全通信问题。特别是，我们研究了平均保密能力的应用物理层安全，以实现安全的FSO通信系统中的二进制电平开关键控强度调制和阈值检测，广泛使用的系统在FSO通信。我们首先定义了我们的系统的瞬时保密容量，然后提供了一个下界，这是基于一个简单的设计原则，为实际应用，并产生一个更简单的方程。接下来，我们推导出平均保密容量的一般表达式和相应的下界的基础上的比特错误概率。最后，对相关对数正态衰落模型的特殊情况进行了数值分析，分析了衰落和信道相关性对平均保密容量的影响。
2016-01-24 cs.IT math.IT
Joint Source-Channel Coding over a Fading Multiple Access Channel with Partial Channel State Information
在本文中，我们解决的问题，相关的源在快衰落多址接入信道（MAC）的编码器和解码器的部分信道状态信息的传输。我们提供了充分的条件，传输与给定的失真。接下来，这些条件被专门用于高斯MAC（GMAC）。我们提供了最优的功率分配策略，并比较了不同水平的信道状态信息的策略。关键词：衰落MAC，功率分配，部分信道状态信息，相关信源。
2009-08-09 cs.IT math.IT
Novel Method for Multi-Dimensional Mapping of Higher Order Modulations for BICM-ID Over Rayleigh Fading Channels
多维（MD）映射为比特交织编码调制与迭代解码（BICM-ID）的映射设计提供了更大的灵活性，并潜在地提高了带宽效率。然而，对于高阶信号星座，由于大量的可能的映射，找到合适的MD映射是一个非常复杂的任务。本文提出了一种新的映射方法来构造有效的MD映射，以改善BICM-ID在瑞利衰落信道下的误码性能。我们建议将MD映射设计问题分解为四个不同的$2$ -D映射函数。设计$2$ -D映射，使得所得到的MD映射改善了低信噪比（SNR）下的BICM-ID错误性能。我们还开发了成本函数，可以优化，以提高在高信噪比的错误性能。该映射方法与已知的映射方法相比非常简单，并且可以针对BICM-ID的不同调制方式（包括高阶调制方式）实现合适的MD映射。仿真结果表明，在目标出错率为$10^{-6}$的情况下，该映射的性能明显优于已知的映射。我们的映射还提供了一个较低的错误地板相比，他们众所周知的同行。
2018-07-12 cs.IT eess.SP math.IT
Analysis and Optimization of a Frequency-Hopping Ad Hoc Network in Rayleigh Fading
本文提出了一种新的方法来优化存在瑞利衰落的跳频ad hoc网络。假设系统使用容量接近码（例如，Turbo或LDPC）和非相干二进制连续相位频移键控（CPFSK）调制。以传输容量为性能指标，对跳频信道数、CPFSK调制指数和码率进行联合优化。网络中的移动台被假定为均匀地位于有限区域内。给出了具有物理干扰信道的网络的中断概率的闭式表达式。中断概率首先被发现条件上的移动台的位置，然后平均的移动台的空间分布。传输容量是空间频谱效率的度量，从中断概率获得。考虑到CPFSK调制和容量逼近编码的约束，对传输容量进行了修正。提出了两种最大化输电容量的优化方法。第一种是蛮力法，第二种是梯度搜索算法。从优化获得的结果棚新的洞察到跳频信道的数量，调制指数，和纠错码的速率之间的基本权衡。
2012-07-14 cs.IT math.IT
A New Formula for the BER of Binary Modulations with Dual-Branch Selection over Generalized-K Composite Fading Channels
误差性能是系统的主要性能指标之一，其封闭式表达式的推导对于某些系统来说是相当复杂的。本文利用广义双变量Meijer G-函数导出了基于双分支选择分集的系统在独立但不一定同分布的广义K衰落下的比特出错率的一个统一的闭式表达式，该表达式适用于不同的二进制调制方案。
2010-12-17 cs.IT math.IT math.PR
On-Off Frequency-Shift-Keying for Wideband Fading Channels
M-ary On-Off Frequency-Shift-Keying（OOFSK）是一种数字调制格式，其中M-ary FSK信令覆盖在开/关键控上。本文探讨了这种调制格式的宽带衰落信道的背景下的潜力。首先，假设接收机使用能量检测来接收OOFSK信号。容量表达式的情况下，接收机具有完美和不完美的衰落边信息。功率效率的研究时，发射机受到峰均功率比（PAR）的限制或峰值功率限制。结果表明，在PAR限制下，它是非常低的SNR制度下工作的功率效率低下。另一方面，如果仅存在峰值功率限制，则表明当以较小的SNR和消失的占空因数操作时，功率效率提高。还研究了当接收机可以跟踪信道中的相移或如果接收到的信号具有镜面分量时产生的容量改进。为了利用这些特征，还允许调制的相位携带信息。
2005-10-24 cs.IT math.IT
