Symbol-by-Symbol Maximum Likelihood Detection for Cooperative Molecular Communication
针对基于扩散的分子通信系统,提出了一种逐符号最大似然检测方法。在该系统中,发射机(TX)向多个接收机(RX)发送公共信息符号,并且融合中心(FC)在给定来自所有RX的其观测的可能性的情况下选择更可能的TX符号。在协作MC系统中,考虑了二进制符号序列的传输和由此产生的符号间干扰。根据不同的RX行为和不同的知识,在FC的ML检测变体提出了三个。推导了两种ML检测器变体的系统误差概率,其中一种是封闭形式。通过求解一个联合优化问题,确定RX之间的最佳分子分配,以最小化一个变体的系统错误概率。此外,对于这种变体,两个对称RX之间的分子的平均分布分析示出,以实现本地最小的错误概率。数值和仿真结果表明,ML检测变量提供了更简单的,非ML合作变量的错误性能的下限,并证明这些更简单的合作变量具有错误性能ML检测器。
2018-12-01 cs.IT math.IT
Coding for Combined Block-Symbol Error Correction
我们设计了低复杂度的纠错编码方案的信道,引入不同类型的错误和擦除:一方面,所提出的方案可以成功地处理符号错误和擦除,另一方面,他们也可以成功地处理相位突发错误和擦除。
2014-02-27 cs.IT math.CO math.IT
Symbol Error Rates of Maximum-Likelihood Detector: Convex/Concave Behavior and Applications
研究了AWGN信道(非衰落信道和衰落信道)下最大似然检测器符号出错率的凸性/凸性特性。通用条件下,SER是一个凸/凹函数的SNR确定。SER的一阶和二阶导数的普遍界,得到的任意星座,其中一些是紧的。最后讨论了这些结果的应用,包括空间复用系统中的最优功率分配,降低或增加(干扰问题)出错率的最优功率/分时分配,以及对衰落信道的影响。
2007-05-08 cs.IT math.IT
Minimum Symbol Error Probability Low-Resolution Precoding for MU-MIMO Systems With PSK Modulation
我们提出了一种最佳的低分辨率预编码技术,最大限度地减少了用户的符号错误概率。与依赖于QPSK调制的现有方法不同,对于最小符号错误概率目标函数的推导,当前方法允许任何PSK调制阶数。此外,所提出的方法解决了相应的离散优化问题,通过一个复杂的分支定界方法。此外,我们提出了不同的方法,基于贪婪搜索方法来计算实际的解决方案。数值仿真证实了所提出的最小符号错误概率准则的符号出错率的优越性相比,建立MMDDT和MMSE方法。
2021-10-05 cs.IT eess.SP math.IT
MDS and AMDS symbol-pair codes constructed from repeated-root codes
Cassuto和Blaum在2010年提出的符号对码被设计用于防止符号对读取通道中的对错误。码元纠错的核心问题之一是构造具有最大纠错性能的最大距离可分码元对码。基于重根循环码,我们构造了两类更一般的生成多项式的MDS符号偶码,并给出了一类新的码长为$lp$的几乎MDS(AMDS)符号偶码.此外,当生成多项式的次数不超过10时,我们还导出了所有长度为$3p$的MDS和AMDS符号对码。主要结果是通过确定有限域上某些方程的解得到的。
2022-06-01 cs.IT math.IT
Symbol Detection in Ambient Backscatter Communications Under Residual Time Synchronization Errors
Shaanxi Key Laboratory of Information Communication Network and Security, Xi’an University of Posts & Telecommunications(西安邮电大学);The University of Sheffield(谢菲尔德大学);University of Warwick(华威大学);Institute of Infocomm Research, Agency for Science, Technology and Research(新加坡科技研究局信息通信研究所)
本文提出了一种针对环境背散射通信中残余时间同步误差的符号检测框架,通过推导近优阈值表达式提升检测性能。
2025-12-17 cs.IT math.IT
Decoding Algorithms for Symbol-Error Correction in MDS Array Codes via Superregular Matrices
School of Engineering, São Paulo State University (UNESP)(圣保罗州立大学工程学院);Department of Mathematics, São Paulo State University (UNESP)(圣保罗州立大学数学系)
本文提出基于超正则矩阵的MDS数组码解码算法,能纠正任意位置的符号错误,适用于一般参数配置,具有较高的计算效率,适用于分布式存储系统。
2026-05-01 cs.IT math.IT
Minimum Symbol Error Rate-Based Constant Envelope Precoding for Multiuser Massive MISO Downlink
本文研究了多用户大规模MISO下行信道的恒包络(CE)预编码器设计问题。CE信号的使用允许采用低成本射频链,从而促进大规模MIMO的实现。然而,由于非凸CE约束,后续CE预编码器设计通常具有挑战性。现有的CE预编码器设计考虑对接收符号的失真水平的一些措施的最小化,并且它们通常旨在改善符号出错率(SER)性能。在本文中,我们制定了一个最小的SER为基础的设计CE预编码。设计公式是非凸的,我们提出了两个低复杂度的一阶算法,使用梯度投影。奇怪的是,我们的仿真结果表明,所提出的设计可以实现比特出错率性能接近迫零波束成形没有CE信令的限制。
2018-04-23 cs.IT math.IT
MDS Symbol-Pair Codes from Repeated-Root Cyclic Codes
符号对码被提出来对抗符号对读取通道中的成对错误。最小码元对距离是决定码元对码纠错能力的重要指标。最大距离可分码(MDS)是一种最优码,它能达到单例界。本文利用有限域上具有奇特征的重根循环码,提出了两类新的MDS符号偶码。准确地说,这些码的最小符号对距离为10或12,大于所有已知的常循环码的MDS符号对码。
2020-12-09 cs.IT math.IT
Symbol-Error Probability Constrained Power Minimization for Reconfigurable Intelligent Surfaces-based Passive Transmitter
针对可重构智能表面无源发射机系统,提出在符号错误概率约束下最小化发射功率的优化方法,利用斜流形优化和二分法求解,数值验证有效性。
2023-11-12 cs.IT eess.SP math.IT
Multiple Importance Sampling for Efficient Symbol Error Rate Estimation
在先进的数字通信系统中,经常使用由六边形或其他非正方形二维网格形成的数字星座。在高斯噪声的存在下,评估这些星座的符号出错率(SER)所需的积分通常难以以封闭形式计算,因此通常使用蒙特卡罗模拟来估计SER。然而,朴素的蒙特卡罗模拟可能非常低效,并且需要非常长的模拟运行,特别是在高信噪比下。在这封信中,我们适应最近提出的多重要性采样(MIS)技术,称为ALOE(至少有一个罕见的事件),这个问题。以传输的符号为条件,当观察落在半空间的并集中或等价地落在给定多面体之外时,会发生错误(或罕见事件)。ALOE的建议分布采样系统有条件的错误发生,这使得它比其他重要性采样技术更有效ALOE提供无偏SER估计与模拟时间的数量级短于传统的蒙特卡洛。
2019-01-13 cs.IT math.IT
Minimum Symbol-Error Probability Symbol-Level Precoding with Intelligent Reflecting Surface
近年来,智能反射面(IRS)的应用在无线通信中得到了广泛的关注。通过智能调整被动反射角,IRS能够辅助基站(BS)扩展覆盖范围并提高频谱效率。本文提出了一种联合符号级预编码(SLP)和IRS反射设计,以最小化IRS辅助多用户MISO下行链路中预期用户的符号错误概率(SEP)。我们制定SEP最小化问题,以追求所有用户的QAM和PSK星座的一致良好的性能。由此产生的问题是非凸的,我们采取交替最小化,以获得一个固定的解决方案。仿真结果表明,在IRS的帮助下,我们提出的设计确实提高了误比特率性能。特别是,当IRS元素的数量很大时,性能改善是显著的。
2020-05-30 cs.IT eess.SP math.IT
Constructions of MDS symbol-pair codes with minimum distance seven or eight
符号对码被提出来防止符号对读取通道中的成对错误。最小码元对距离在决定码的纠错能力方面起着至关重要的作用,构造具有尽可能大的最小码元对距离的码元对码具有重要意义。最大距离可分码(MDS码)是最优码,它能达到Singleton界。本文利用$5p$上的重根循环码构造了两类新的最小符号对距离为7或8的MDS符号对码,其中$p$为素数.此外,我们还得到了一类最小符号对距离为7,长度为$4p$的MDS符号对码。
2022-06-20 cs.IT math.IT
MDS and AMDS symbol-pair codes are constructed from repeated-root codes
Cassuto和Blaum在2010年提出的符号对码被设计用于防止符号对读取通道中的对错误。码元纠错的核心问题之一是构造具有最大纠错性能的最大距离可分码元对码。本文对码长为$lp$的两类MDS码构造了更一般的生成多项式。基于重根循环码,我们导出了所有长度为$3p$的MDS符号对码,当生成多项式的次数不超过10时。利用重根循环码的性质,给出了两类新的长度为$lp$或$4p$的(几乎最大距离可分)AMDS码对.对于长度为$3p$,当生成多项式的次数小于10时,我们导出了所有的AMDS符号对码。主要结果是通过确定有限域上某些方程的解得到的。
2022-04-18 cs.IT math.IT
AMDS Symbol-Pair Codes from Repeated-Root Cyclic Codes
符号对码被提出来防止符号对读取通道中的成对错误。最小码元对距离是决定码元对码纠错能力的重要指标。符号对编码理论的中心主题之一是构造具有最大可能最小对距离的符号对码。最大距离可分码(MDS)和几乎最大距离可分码(AMDS)分别是最优和次优的Singleton界。本文利用重根循环码构造了六类新的AMDS符号偶码,其中一类码的码长无界,最小符号偶距离可达$13$ .
2022-06-22 cs.IT math.IT
A Characterization of MDS Symbol-pair Codes over Two Types of Alphabets
符号对码是具有符号对度量的分组码,其设计用于防止可能发生在高密度数据存储系统中的对错误。MDS码元对码是最优的,因为它可以在相同的码长和码长下获得最高的码对纠错能力。MDS码元对码的构造是码元对码研究的主要课题之一。本文刻画了有限域和一类有限链环上任意长度常循环码的符号对距离。利用符号对距离的刻画,我们给出了几类MDS符号对常循环码,并证明了在这类常循环码中,除了我们给出的MDS符号对码之外,不存在其他MDS符号对码.此外,这些MDS符号对常循环码的有限链环上的一些不能通过以前的工作得到。
2021-11-25 cs.IT math.IT
End-to-End Error-Correcting Codes on Networks with Worst-Case Symbol Errors
考虑了网络中出现最坏情况符号错误时的编码问题。我们认为,这是一个合理的高度动态的无线网络传输模型。我们证明,在这种设置之前的网络纠错方案可以任意远离实现最佳网络吞吐量。在所考虑的模型下,提出了一种新的误差变换度量。使用这个度量,我们复制了许多经典的结果从编码理论。具体来说,我们证明了新的汉明型,Plotkin型,和Elias-Bassalygo型的网络容量上界。基于Gilbert-Varshamov型纠错码给出了相应的下界。用于获得下界的GV码可以是非相干的,也就是说,它们不需要网络拓扑的先验知识。我们还提出了一个计算效率的级联方案。我们的级联码实现的速率的特点是由Zyablov型下界。我们提供了一个广义的最小距离解码算法,解码高达一半的级联码的最小距离。我们设计的端到端性质使我们的代码能够覆盖在经典的分布式随机线性网络代码上[1]。此外,基于我们的设计,在内部节点处用于逐链路纠错的潜在密集计算是不必要的。
2015-10-11 cs.IT math.IT
One-bit massive MIMO precoding via a minimum symbol-error probability design
大规模多输入多输出(MIMO)技术具有显著提高移动网络频谱效率、鲁棒性和覆盖范围的潜力。然而,这种潜力受到与大量RF链相关联的硬件成本和功耗的限制。最近,提出了一位量化,通过用一位DAC取代高分辨率数模转换器(DAC)来解决这个问题,从而简化RF链。尽管系统成本较低,但需要先进的信号处理技术来补偿低分辨率DAC造成的量化失真。本文提出了一种基于误符号率(SER)的1比特预编码方案,以在1比特约束下最小化所有用户的检测错误概率。该问题是重铸作为一个连续优化问题的双凸目标。通过应用块坐标下降(BCD)方法和FISTA方法,我们开发了一个有效的迭代算法,以获得一个比特的预编码解决方案。仿真结果表明,在高阶调制情况下,该算法的误比特率出错率性能优于现有算法。
2018-03-13 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
Several new classes of MDS symbol-pair codes derived from matrix-product codes
本文针对高密度数据存储中的对错误,利用阶数为3和4的矩阵乘积码的置换等价码扩展最小符号对距离,导出了四类新的MDS符号对码和一类新的AMDS符号对码。
2025-09-16 cs.IT math.IT
LoRa Symbol Error Rate Under Non-Chip- and Non-Phase-Aligned Interference
在这项工作中,我们研究了在存在加性高斯白噪声和来自另一个LoRa用户的干扰的情况下LoRa线性调频扩频调制的性能。为此,我们将现有的干扰模型扩展到更现实的情况下,干扰用户既不是芯片,也不是相位对准感兴趣的信号,我们推导出的SER的表达式。我们表明,现有的干扰模型高估了干扰的影响的错误率。此外,我们推导出一个低复杂度的近似公式,与完整表达式相比,可以显着降低计算符号错误率的复杂度。
2019-05-01 cs.IT eess.SP math.IT
Adaptive Reduced-Rank Minimum Symbol-Error-Rate Receive Processing for Large-Scale Multiple-Antenna Systems
在这项工作中,我们提出了一种新的自适应降秩接收处理策略的基础上联合预处理,抽取和滤波(JPDF)的大规模多天线系统。在该方案中,降秩框架被用于线性接收处理和多用户干扰抑制的基础上的符号错误率(SER)的成本函数的最小化。我们提出了一种结构,多个处理分支,执行降维,其中每个分支包含一组联合优化的预处理和抽取单元,其次是线性接收滤波器。然后,我们开发的随机梯度(SG)算法来计算的预处理和接收滤波器的参数,随着一个低复杂度的抽取技术的二进制相移键控(BPSK)和$M$ -ary正交幅度调制(QAM)符号。此外,一个自动参数选择计划,提出了进一步提高所提出的降秩算法的收敛性能。仿真结果表明,所提出的JPDF最小误码率接收处理策略和算法在降低计算复杂性的同时,具有优于现有方法的性能。
2015-10-27 cs.IT math.IT
A Modified Union Bound on Symbol Error Probability for Fading Channels
在本文中,我们提出了一个新的上限的错误概率性能的最大似然(ML)检测。所提出的方法提供了一个更严格的上限相比,传统上使用的联合界,特别是当成对错误概率(PEP)的数量很大。事实上,所提出的方法首先假设检测误差总是发生在深衰落事件中,其中信道增益低于某个阈值,从而收紧了联合边界。然后相对于增益阈值采取最小化,以使上限尽可能紧。我们还证明了目标函数有一个单一的极小在几个一般的假设,使极小可以很容易地找到使用优化算法。在相关瑞利衰落信道下,推导了新的上界的表达式,并给出了几个分析和数值例子来说明所提出的界的性能。
2022-07-29 cs.IT math.IT
Symbol Error Rate of Space-Time Network Coding in Nakagami-m Fading
本文分析了在独立但不一定同分布(i.n.i.d.)的分布式协作网络中空时网络编码(STNC)的符号出错率(SER)。Nakagami- $m$衰落信道。在这个网络中,多个源与一个单一的目的地进行通信的协助下,多个解码和转发(DF)中继。我们首先推导出新的精确的封闭形式的SER与$M$ -ary相移键控调制($M$ -PSK)和$M$ -ary正交幅度调制($M$ -QAM)的表达式。然后,我们推导出新的紧凑的表达式的渐近SER提供有价值的见解的网络行为在高信噪比(SNR)制度。重要的是,我们证明了STNC保证充分的多样性秩序,这是由Nakagami- $m$衰落参数的所有信道,但独立的源的数量。基于新的表达式,我们研究了中继的数量,中继位置,Nakagami- $m$衰落参数,功率分配,和非正交码的SER的影响。
2012-07-04 cs.IT math.IT
Constacyclic symbol-pair codes: lower bounds and optimal constructions
Cassuto和Blaum(2010)引入的符号对代码旨在防止符号对读取通道中的对错误。最小对距离越大,代码可以纠正的对错误就越多。MDS码元对码是最佳的意义上说,对距离不能提高给定的长度和代码的大小。本文的贡献是双重的。首先,我们给出了常循环码的最小对距离的三个下界,其中前两个推广了Cassuto和Blaum(2011)和Kai {\it et al.}(2015年)。第三个模型给出了重根循环码最小码对距离的一个下界。其次,我们利用重根循环码得到了新的最小码对距离为7和8的MDS码对。
2016-05-11 cs.IT math.IT
Multiple-Symbol Differential Detection for Distributed Space-Time Coding
差分分布式空时编码(D-DSTC)技术被认为是中继网络提供分集增益和高吞吐量在缺乏信道状态信息。传统的差分检测(CDD)或两个符号的非相干检测慢衰落信道已被检查,并显示遭受3-4 dB的损失相比,相干检测。此外,它也已被证明,CDD的性能严重下降,在快衰落信道和一个不可约的错误地板存在于高信噪比区域。为了克服快衰落带来的误码平层问题,本文提出了一种近似最优的多符号差分检测(MSDD)。MSDD算法联合处理更大的接收信号检测窗口,显著提高了D-DSTC在快衰落信道中的性能。仿真结果表明,在不同的衰落情况下,MSDD算法的错误性能。
2014-04-08 cs.IT math.IT
Symbol Error Rate Performance of Box-relaxation Decoders in Massive MIMO
用于大型多输入多输出无线通信系统中的符号检测的最大似然(ML)解码器通常在计算上是禁止的。在本文中,我们研究了一个流行的和实用的替代方案,即盒松弛优化(BRO)解码器,这是一个自然的凸松弛ML。对于具有加性高斯噪声的iid实高斯信道,我们得到了BRO的误符号率(SER)的精确渐近表达式。公式特别简单,它们产生有用的见解,并且它们允许与匹配滤波器界限(MFB)和迫零解码器进行准确的比较。对于BPSK信号,BRO的SER性能在平方系统的MFB的3dB内,并且随着接收天线的数量与发射天线的数量相比变大,它接近MFB。我们的分析进一步表征的BRO的解决方案的经验密度函数,并表明,任何固定数量的符号的错误事件是渐近独立的。分析背后的基本工具是凸高斯最小-最大定理。
2017-11-30 cs.IT eess.SP math.IT
New Error Tolerant Method to Search Long Repeats in Symbol Sequences
提出了一种识别一个或多个符号序列中所有足够长的重复子串的新方法。该方法是基于一个特定的规范应用于符号序列,保证识别的重复子串。它允许子字符串的匹配包含给定级别的错误。该规范是基于一个非常稀疏的字典的重复,从而大大加快了搜索过程的发展。一些基因组应用说明了该方法。本文是第三届计算生物学算法国际会议上演讲的扩展和详细版本,将于2016年6月21日至22日在西班牙特鲁希略举行。
2016-04-05 cs.DS cs.IT math.IT
Performance of Source transmit Antenna selection for MIMO cooperative communication System Based DF protocol: Symbol Error Rate and Diversity order
在这项工作中,我们研究了一个单一的中继多输入多输出(MIMO)协作通信系统的解码和转发(DF)中继协议的基础上的两种策略,使用发送天线选择在源的性能。第一种策略在中继站和目的站之间使用一根天线,第二种策略使用空时分组编码(STBC)。所有信道都遵循瑞利衰落分布。推导了多进制相移键控(M-PSK)系统的误符号率(SER)的表达式和上界,以及两种策略的分集阶数。分析结果表明,在相同的分集阶数和相同的速率R下,第二种策略的性能优于第一种策略。
2017-11-06 cs.IT eess.SP math.IT
Constructions of Maximum Distance Separable Symbol-Pair Codes Using Cyclic and Constacyclic Codes
符号对编码是一种新的编码框架,它被提出来纠正符号对读取通道中的错误。最大距离可分离码(MDS)是一种纠错能力最强的码对码。利用循环码和常循环码,我们构造了三类新的最小码对距离为5或6的MDS码对码。此外,我们还得到了一类循环码是MDS符号偶码的充要条件。这个条件与一类特殊的线性分式变换的某些性质有关。通过对这些线性分式变换的详细分析,提出了一种产生多个最小符号对距离为7的MDS符号对码的算法。
2016-08-09 cs.IT math.CO math.IT
MMSE Symbol Level Precoding Under a Per Antenna Power Constraint for Multiuser MIMO Systems With PSK Modulation
提出了一种基于最小均方误差设计目标的符号级预编码算法。建议的设计,然后制定在一个二阶锥程序的标准形式,允许通过内点法的最佳解决方案。数值结果表明,所提出的设计是优于现有的方法在低和中等信噪比制度的误比特率。
2022-06-25 cs.IT eess.SP math.IT