Adaptive Sparse Channel Estimation for Time-Variant MIMO-OFDM Systems
在使用正交频分复用（OFDM）调制的时变多输入多输出（MIMO）通信系统中，相干检测需要精确的信道状态信息（CSI）。基于归一化最小均方（NLMS）的自适应信道估计是一种低复杂度、稳定的自适应信道估计方法。然而，它不能利用MIMO信道固有的稀疏性，其特征在于由几个主导信道抽头。在本文中，我们提出了两种自适应稀疏信道估计（ASCE）的方法，以利用这种稀疏的结构信息的时变MIMO-OFDM系统。与传统的基于NLMS算法的方法不同，本文提出的两种方法都是通过在NLMS算法的代价函数中引入稀疏惩罚来实现的。计算机模拟证实了明显的性能优势，建议ASCE比传统的ACE。
2013-02-06 cs.IT math.IT
Structured Turbo Compressed Sensing for Downlink Massive MIMO-OFDM Channel Estimation
压缩感知已经被用于减少无线通信系统中的信道估计的导频开销。特别地，结构化turbo压缩感知（STCS）提供了用于结构化稀疏信号恢复的通用框架，其具有降低的计算复杂性和存储要求。本文研究了频分复用（FDD）下行链路中大规模多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）信道估计问题。利用大规模MIMO-OFDM信道在角频域（AFD）和角时延域（ADD）的结构稀疏性，采用AFD和ADD概率模型表示信道，并在STCS框架下设计基于消息传递的信道估计器。利用结构稀疏性，提出了几种基于空时编码的MIMO-OFDM信道估计算法。我们表明，与其他现有的算法相比，所提出的算法具有更快的收敛速度，并在广泛的仿真设置下实现竞争力的错误性能。
2018-11-08 cs.IT math.IT
Adaptive Bit Allocation for OFDM Cognitive Radio Systems with Imperfect Channel Estimation
认知无线电在提高无线通信系统的频谱效率方面具有巨大的潜力。针对频率选择性衰落环境下的正交频分复用（OFDM）CR系统，提出了一种自适应比特分配算法。该算法最大化CR系统的吞吐量在窄带干扰的存在下，同时保证BER低于预定义的阈值。研究了非理想信道估计对算法性能的影响。
2019-02-08 cs.IT math.IT
Joint Phase Tracking and Channel Decoding for OFDM Physical-Layer Network Coding
研究了基于OFDM的物理层网络编码（PNC）系统中的联合相位跟踪和信道解码问题。OFDM信令可以满足PNC系统上行链路中多个同时传输之间严格时间同步的需要。然而，OFDM PNC系统容易受到由残余载波频率偏移（CFO）引起的相位漂移的影响。在传统的OFDM系统中，接收机仅从一个发射机接收信号，采用导频音来辅助相位跟踪。在OFDM PNC系统中，多个发射机向一个接收机发送信号，并且这些导频音必须在多个发射机之间共享。这减少了每个发送节点可以使用的导频的数量。因此，OFDM PNC中的相位跟踪更具挑战性。为了克服由于每节点导频的数量减少而导致的降级，这项工作利用数据中包含的信道信息来补充导频。特别是，我们提出了解决问题的相位跟踪和信道解码联合。我们的解决方案包括使用的期望最大化（EM）算法的相位跟踪和使用的置信传播（BP）算法的信道解码。这两个问题通过EM和BP算法之间的迭代处理来共同解决。基于软件无线电的仿真和实际实验表明，该方法可以提高相位跟踪和信道解码性能。
2013-12-25 cs.IT math.IT
Power of Deep Learning for Channel Estimation and Signal Detection in OFDM Systems
本文介绍了我们在深度学习方面的初步成果，用于正交频分复用（OFDM）中的信道估计和信号检测。正交频分复用（OFDM）技术已被广泛应用于无线宽带通信中，以对抗无线信道中的频率选择性衰落。在本文中，我们利用深度学习以端到端的方式处理无线OFDM信道。与现有的OFDM接收机先显式估计CSI，然后用估计的CSI检测/恢复发送的符号不同，我们基于深度学习的方法隐式估计CSI，并直接恢复发送的符号。为了解决信道失真问题，首先使用基于信道统计的模拟生成的数据离线训练深度学习模型，然后直接用于恢复在线传输的数据。从我们的仿真结果来看，基于深度学习的方法能够解决信道失真问题，并检测传输符号，其性能与最小均方误差（MMSE）估计器相当。此外，当使用更少的训练导频、省略循环前缀（CP）并且存在非线性限幅噪声时，基于深度学习的方法比传统方法更鲁棒。总之，深度学习是用于具有复杂信道失真和干扰的无线通信中的信道估计和信号检测的有前途的工具。
2017-08-28 cs.IT math.IT
A Novel Cross-Domain Channel Estimation Scheme for OFDM
The University of Sydney（悉尼大学）；Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；University of New South Wales（新南威尔士大学）
本文提出一种基于延迟-多普勒域的新型OFDM信道估计方法，通过二维扭折卷积和稀疏信号恢复技术提升高移动性场景下的信道估计性能。
2026-01-21 cs.IT math.IT
Channel Estimation, Carrier Recovery, and Data Detection in the Presence of Phase Noise in OFDM Relay Systems
由于其时变特性，振荡器相位噪声会显著降低高速无线通信系统中的信道估计、载波恢复和数据检测块的性能。在本文中，我们分析了联合信道，\emph{carrier frequency offset (CFO)}，相位噪声估计加数据检测在\emph{orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)}中继系统。为了实现这一目标，一个详细的传输框架，包括训练和数据符号。在数据传输阶段，提出了一种由导频和数据符号组成的梳状OFDM符号来跟踪OFDM帧上的相位噪声。其次，提出了一种基于最大后验概率准则，利用训练符号联合估计信道响应、CFO和相位噪声的新算法。此外，推导了一种新的用于评估OFDM中继网络中信道估计和载波恢复算法性能的\emph{hybrid Cramér-Rao lower bound}。最后，推导了一种在目的节点进行联合相位噪声估计和数据检测的迭代接收机。大量的仿真表明，所提出的估计和接收块的应用显着提高了OFDM中继网络的性能，在相位噪声的存在。
2013-09-29 cs.IT math.IT
Robust frequency offset estimator for OFDM over fast varying multipath channel
提出了一种适用于快变多径信道的鲁棒载波频偏估计算法。该算法使用两个精心设计的序列在时域和频域估计CFO。该方法具有估计精度高、估计范围大的特点，在快变信道中也能很好地工作。
2015-12-28 cs.IT math.IT
Interactive Multiple Model Estimation of Doubly-Selective Channels for OFDM systems
本文提出了一种用于正交频分复用（OFDM）系统的信道估计、捕获和跟踪算法。该算法适用于车辆通信，遇到非常高的流动性。前导序列用于使用最小二乘（LS）导出信道的初始估计。在一个OFDM符号内的信道的时间变化近似由两个复指数基扩展模型（CE-BEM）。其中一个基于傅立叶的BEM旨在捕获信道中的低频（对应于低多普勒的慢变化），而另一个注定捕获高频（对应于高多普勒的快变化）。卡尔曼滤波被用来在OFDM符号的基础上迭代地跟踪BEM系数。一个交互式多模型（IMM）估计器的实现，以动态混合的两个卡尔曼滤波器，其中每一个匹配的一个边界元模型获得的估计。进行了大量的数值模拟，以表示所提出的合并技术所获得的增益。
2016-02-02 cs.IT math.IT
The Delay-Limited Capacity Region of OFDM Broadcast Channels
本文研究了正交频分复用（OFDM）系统的延迟受限容量（DLC）。分析分为两个部分。在第一部分中，系统参数对OFDM DLC的影响进行了分析，在一般设置。主要结果是，在较弱的假设下，最大可实现的单用户DLC几乎是独立的路径衰减的分布在低信号噪声（SNR）区域，但强烈依赖于延迟扩展。在高SNR区域中，角色交换。在这里，延迟扩展的影响可以忽略不计，而分布的影响成为主导。在不对OFDM相关结构进行简化假设的情况下，推导出了相关的渐近量。此外，对于这两种情况下，它示出的DLC是最大化的，如果总的信道能量均匀地扩展，即功率延迟分布是均匀的。值得指出的是，由于得到了普适的界，因此所得结果也可用于其他类型的具有块衰落特性的并行信道。第二部分将设置扩展到广播信道，并研究相应的OFDM DLC BC区域。提出了一种计算OFDM BC DLC区域的算法。为了得到简单而智能的资源分配策略，引入了基于顺序统计量的注水率原理。这产生了基于正交频分多址（OFDMA）和有序信道状态信息（CSI）的OFDM DLC区域的分析下限。最后，该方案进行了比较，使用全CSI的算法。
2006-10-11 cs.IT math.IT
A New OFDM System for IIR Channels
在本文中，我们提出了一种新的OFDM系统的IIR信道的形式为$B(z)/A(z)$的两个多项式$A(z)$和$B(z)$。与FIR信道上的常规OFDM传输不同，OFDM符号的保护间隔被添加，使得接收机处的对应部分是接收到的OFDM符号的循环前缀（CP）。保护间隔和CP长度相同，并且不小于多项式$A(z)$和$B(z)$的阶数。没有保护间隔的OFDM符号与没有CP的传统OFDM符号相同。在接收机处，IIR信道然后被转换为无符号间干扰（ISI）的$N$子信道，其中$N$是OFDM符号的子载波的数目。
2022-12-09 cs.IT eess.SP math.IT
Doppler Spread Estimation by Tracking the Delay-Subspace for OFDM Systems in Doubly Selective Fading Channels
提出了一种新的梳状导频OFDM系统最大多普勒扩展估计算法。通过跟踪时变多径信道的漂移延迟子空间，可以精确地测量多普勒相关参数，并将其展开成一个非线性的高阶多项式方程，利用牛顿法可以很容易地求解最大多普勒扩展。其性能通过仿真证明。
2008-11-04 cs.IT math.IT
Channel Acquisition for Massive MIMO-OFDM with Adjustable Phase Shift Pilots
提出了一种可调相移导频（APSP）用于宽带大规模多输入多输出（MIMO）系统中的信道捕获，该系统采用正交频分复用（OFDM）技术来降低导频开销。基于物理激励信道模型，本文首先建立了大规模天线阵列下信道空频相关性与信道功率角延迟谱之间的关系，揭示了大规模MIMO-OFDM系统中信道的稀疏性。在此基础上，研究了基于APSP的大规模MIMO-OFDM系统的信道捕获，包括信道估计和信道预测。我们表明，信道捕获性能的总和均方误差可以最小化，如果用户终端的信道功率分布在角度延迟域中可以不重叠与适当的相移调度。基于此最优信道捕获条件，提出了一种简化的导频相移调度算法。研究了单符号和多符号数据模型下APSP的性能。仿真结果表明，所提出的APSP方法可以提供实质性的性能增益方面可实现的频谱效率在传统的相移正交导频方法在典型的移动场景。
2015-11-12 cs.IT math.IT
On the Joint Estimation of Phase Noise and Time-Varying Channels for OFDM under High-Mobility Conditions
多普勒频移（由于移动性）和相位噪声（由于在高载波频率下操作的振荡器的缺陷）的效应的组合在信道估计和相位噪声跟踪性能以及该估计和跟踪所需的相关联的导频开销方面对正交频分复用（OFDM）无线传输提出了严重的挑战。在本文中，我们使用不同的基扩展模型（BEM）系数的建模时间变化的几个OFDM符号的信道路径和相位噪声过程的时间间隔。基于这个模型，一个有效的解决方案，近似这些边界元系数的最大似然联合估计，并显示优于国家的最先进的相位噪声补偿方法
2022-11-26 cs.IT math.IT
Joint Channel Estimation and Nonlinear Distortion Compensation in OFDM Receivers
功率放大器（PA）中的非线性失真会严重降低正交频分复用（OFDM）通信系统的性能。本文提出了一种OFDM信号的最大似然信道频率响应和非线性PA模型联合估计器。推导的估计器是基于泰勒级数表示的功率放大器的非线性，适用于广泛的无记忆PA模型。本文还提出了一种用于接收端非线性失真自适应补偿的次优判决辅助算法。结果表明，所提出的算法可以用于IEEE 802.11a/g/p/ac兼容的无线局域网接收机，而无需在发送端进行任何修改。通过计算机模拟研究了所提算法的性能。
2016-12-29 cs.IT math.IT
On the Cramer-Rao Lower Bound for Spatial Correlation Matrices of Doubly Selective Fading Channels for MIMO OFDM Systems
本文给出了MIMO OFDM系统在时变多径衰落信道中的CRLB的解析表达式和空间相关矩阵的最大似然估计。分析和数值计算结果表明，样本数量和频率选择性的顺序对CRLB有显着的影响。此外，导频数目、信噪比以及归一化最大多普勒扩展共同影响频率选择性的有效阶数。
2008-11-04 cs.IT math.IT
Delay and Throughput Optimal Scheduling for OFDM Broadcast Channels
本文提出了一种调度策略，使用户的平均延迟最小化。调度方案进行了研究，通过分析和仿真的背景下进行的正交频分复用（OFDM）广播信道（BC）。首先，延迟的最优性得到了一个静态的情况下，提供特定的子问题的解决方案，然后进行分析的动态计划。此外，辅助工具来证明吞吐量最优。仿真结果表明了该方案的优越性能。
2007-03-08 cs.IT math.IT
Super-Resolution Sparse MIMO-OFDM Channel Estimation Based on Spatial and Temporal Correlations
该文提出了一种基于有限新息率（FRI）理论的参数稀疏多输入多输出（MIMO）-OFDM信道估计方法，可以实现任意时延的超分辨率估计。同时，利用无线MIMO信道的空间和时间相关性来提高信道估计的精度。对于无线信道本质上是稀疏的室外通信场景，由于MIMO信道的空间相关性，不同发射-接收天线对的路径延迟共享共同的稀疏模式。同时，由于MIMO信道的时间相关性，在相邻的几个OFDM符号之间，信道稀疏模式几乎不变。通过同时利用这些MIMO信道特性，所提出的方案比现有的最先进的方案性能更好。此外，通过与不同天线相关联的信号的联合处理，可以在FRI理论的框架下减少导频开销。
2015-07-20 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
A Risk Minimization Framework for Channel Estimation in OFDM Systems
研究了循环前缀（CP）正交频分复用（OFDM）系统的信道估计问题。我们模型的信道作为一个未知的确定性常数的向量，因此，不需要先验知识的信道统计。由于均方误差（MSE）在实践中是不可计算的，在这样的情况下，我们提出了一种新的技术，使用Stein引理，以获得一个无偏估计的均方误差，即Stein的无偏风险估计（SURE）。我们获得的估计信道噪声观测使用线性和非线性去噪函数，其参数的选择，以尽量减少SURE。基于计算机模拟，我们表明，使用SURE为基础的信道估计在均衡提供了一个改善的信噪比约2.25 dB的最大似然信道估计，在实际的信道情况下，不假设信道统计的先验知识。
2014-10-22 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
A note on simplified SINR expressions for OFDM with insufficient CP
本文提供了简化的OFDM传输方程的推导细节，以及在CP不足的情况下得到的信号与干扰加噪声比（SINR）。解调后的每个信道分量被表示为单个和，其可以被解释为信道脉冲响应的加权傅立叶变换。
2021-01-23 cs.IT math.IT
Compensation of IQ-Imbalance and Phase Noise in MIMO-OFDM Systems
射频损伤对无线通信系统性能的影响在MIMO-OFDM传输中更为明显。IQ不平衡和相位噪声是严重限制MIMO-OFDM收发器性能的两个最常见的损伤。低复杂度的估计和补偿技术，可以共同消除这些损害的影响是非常可取的。在本文中，我们提出了一个简单的联合估计和补偿技术估计多径慢衰落信道下的MIMO-OFDM系统的信道，相位噪声和IQ不平衡参数。提出了一种子载波复用的前导码结构，以最小的开销估计信道和损伤参数，并将其用于IQ不平衡参数的估计以及包含公共相位误差（CPE）的有效信道矩阵的初始估计。然后，我们使用一种新的跟踪方法的基础上的二阶统计的载波间干扰（ICI）和噪声更新整个OFDM帧的有效信道矩阵。仿真结果表明，所提出的低复杂度估计和补偿技术可以有效地改善MIMO-OFDM系统的误比特率（BER）性能。
2012-09-01 cs.IT math.IT
Interference-Free OFDM: Rethinking OFDM for Interference Networks with Inter-Symbol Interference
本文研究了具有符号间干扰的$K$ -用户单输入单输出干扰信道，其中信道系数假定为线性时不变，具有有限长度的冲激响应。本文的主要发现是，在发射机处没有信道状态信息（CSIT）的情况下，可以使和谱效率与$K$线性地成比例，只要期望链路具有比干扰链路更长的冲激响应。这种线性增益是通过我们称为\textit{interference-free orthogonal frequency division multiplexing (IF-OFDM)}的新型多载波通信方案实现的。此外，当发射机能够仅从其配对的接收机学习CSIT时，可以通过将IF-OFDM和基于奇异值分解的矢量编码与注水功率分配级联的两阶段传输方法来实现更高的和谱效率。导出的结果的一个主要含义是，每个链路的子载波上的单独编码是足够的线性增加的总和频谱效率与$K$在干扰信道与ISI。模拟结果支持这一说法。
2016-09-08 cs.IT math.IT
Flip-OFDM for Optical Wireless Communications
本文研究了两种用于无线光通信的单极OFDM技术：非对称限幅光OFDM（ACO-OFDM）和Flip-OFDM。这两种技术都可以用来补偿光无线信道中的多径失真效应。然而，ACO-OFDM已经在文献中得到了广泛的研究，而Flip-OFDM的性能却从未被研究过。在本文中，我们进行的性能分析Flip-OFDM，并提出了额外的修改，以比较这两种技术的性能。最后，通过仿真表明，这两种技术具有相同的性能，但不同的硬件复杂度。特别是，对于慢衰落信道，Flip-OFDM在接收端比ACO-OFDM节省了50%的硬件复杂度。
2011-11-24 cs.IT math.IT
Priori-Information Aided Iterative Hard Threshold: A Low-Complexity High-Accuracy Compressive Sensing Based Channel Estimation for TDS-OFDM
针对双选择性衰落信道下时域同步（TDS）正交频分复用（OFDM）系统的性能损失，提出了一种基于压缩感知（CS）的低复杂度信道估计方法。具体地说，首先提出了一种时域训练序列的加和方法，利用信道的时间相关性获得无线信道的信道长度、路径时延和路径增益的粗估计，以提高粗估计在严重衰落信道和长时延扩展下的鲁棒性。然后，我们提出了优先信息辅助（PA）迭代硬阈值（IHT）算法，它利用所获得的粗估计的无线信道的先验信息，因此能够获得准确的信道估计的双选择性衰落信道。与经典IHT算法的收敛性要求测量矩阵的$l_2$范数小于1相比，所提出的PA-IHT算法充分利用了测量矩阵的先验信息，消除了这一限制，同时减少了迭代次数.与现有的基于CS的TDS-OFDM信道估计方法相比，该算法在提高信道估计精度的同时，显著降低了信道估计的计算复杂性。仿真结果表明，在不牺牲频谱效率和改变现有TDS-OFDM信号结构的情况下，该方案在各种情况下，尤其是在严重双选择性衰落信道下，性能优于现有的TDS-OFDM信道估计方案。
2015-11-27 cs.IT math.IT
OFDM based Sparse Time Dispersive Channel Estimation with Additional Spectral Knowledge
通过考虑信道时间色散的先验知识，提出了导频辅助OFDM系统中稀疏时间色散信道的一种新模型。在模型中实现了加权原子范数最小化，使得信道估计更加准确。通过求解最小二乘问题来识别信道响应。在这项工作中，我们假设时间分散的相关频率可以采取任何值与最小距离上的归一化间隔$[0,1)$。新模型的性能与传统的方法进行了比较。仿真结果表明，在导频数目和信噪比方面，新模型的性能优于传统方法。它示出，需要一个较低的能量和导频数，以达到相同的符号出错率（SER）在以前的作品中报道。
2018-10-25 cs.IT math.IT
On the Full Column-Rank Condition of the Channel Estimation Matrix in Doubly-Selective MIMO-OFDM Systems
最近，该杂志发表了一篇论文，讨论了基于基扩展模型（BEM）的最小二乘（LS）信道估计在双选择性正交频分复用（DS-OFDM）系统。最小二乘信道估计器计算信道估计矩阵的伪逆。由于伪逆的存在，信道估计矩阵必须是满秩的。在本文中，我们调查的条件，需要满足，以确保满列秩条件的信道估计矩阵。特别是，我们推导出的BEM和导频图案的设计应满足的条件，以确保信道估计矩阵是满列秩。本文研究了多项式边界元法（P-BEM）、复指数边界元法（CE-BEM）、Slepian边界元法（S-BEM）和广义复指数边界元法（GCE-BEM）。我们提出了一种可能的方法来设计的导频图案，满足全列秩条件。此外，所提出的方法扩展到多输入多输出（MIMO）DS-OFDM系统的情况下，以及。导频图案的设计的例子，确保信道估计矩阵是满列秩的大型DS-MIMO-OFDM系统多达6个发射机，6个接收机和1024个子载波。
2010-10-07 cs.IT math.IT
A Bayesian approach to sparse channel estimation in OFDM systems
在这项工作中，我们解决的问题，估计稀疏通信信道的OFDM系统中存在的载波频率偏移（CFO）和未知的噪声方差。为此，我们考虑一个凸优化问题，包括一个概率函数，占通信信道的稀疏性。我们使用期望最大化（EM）算法来解决相应的最大后验概率（MAP）估计问题。我们表明，通过集中在一个变量，即CFO的成本函数，信道估计可以得到封闭的形式内的EM框架中的最大化步骤。我们提出了一个例子，我们估计的通信信道，CFO，符号，噪声方差，和参数定义的先验分布的估计。我们比较我们提出的MAP方法对最大似然比的比特出错率性能。
2013-11-14 cs.IT math.IT
Channel State Feedback Schemes for Multiuser MIMO-OFDM Downlink
在频率平坦的情况下，MIMO广播下行链路的信道状态反馈方案已经被广泛研究。这项工作的重点是更相关的频率选择性的情况下，出现了一些重要的新方面。我们考虑了MIMO-OFDM广播信道，并比较了三种信道状态反馈方案下可实现的遍历速率：模拟反馈，方向量化反馈和“时域”信道量化反馈。前两个计划是以前提出的计划的直接扩展。第三种方案是新颖的，它直接受到高斯相关信源的率失真理论的启发。对于每一个方案，我们得出的条件下，系统实现充分的复用增益。与广泛处理的频率平坦情况的关键区别在于，在MIMO-OFDM中，频域信道传递函数是高斯相关源。新的时域量化方案充分利用了信道频率相关结构，性能优于其他方案。此外，它比复杂的球形矢量量化更容易实现。特别是，我们观察到，没有结构化的码本设计和矢量量化实际上是需要有效的信道状态信息反馈。
2008-04-03 cs.IT math.IT
Sparse Channel Estimation for MIMO-OFDM Amplify-and-Forward Two-Way Relay Networks
准确的信道脉冲响应（CIR）是相干检测所必需的，并且它还可以帮助改善下一代无线通信系统中的通信服务质量。多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）放大转发双向中继网络（AF-TWRN）就是其中一种先进的系统。线性信道估计方法，例如，最小二乘（LS），已被提出来估计CIR。然而，这些方法从未利用信道稀疏性，从而导致性能损失。本文提出了一种稀疏信道估计方法，以利用每个最终用户CIR中的稀疏结构信息。利用稀疏分解理论将稀疏信道估计问题转化为压缩感知问题，并采用LASSO算法实现信道估计过程。通过计算机模拟验证了该方法优于基于最小二乘的信道估计方法。
2013-02-06 cs.IT math.IT
Cell-Free Massive MIMO-OFDM Transmission over Frequency-Selective Fading Channels
该文提出并分析了频率选择性衰落信道下基于正交频分复用（OFDM）的无小区大规模多输入多输出（CFmMIMO）多载波传输。提出了频域共轭波束形成、导频分配和用户特定的资源分配。CFmMIMO-OFDM是可扩展的，以服务于大量的用户，并且是灵活的，以提供不同的数据率的异构应用。
2021-07-03 cs.IT eess.SP math.IT
Signal Estimation from Nonuniform Samples with RMS Error Bound -- Application to OFDM Channel Estimation
我们提出了一个信道频谱估计的OFDM信号包含导频，假设一个已知的延迟扩展或约束这个参数。该估计器是基于建模的信道的频谱作为一个带限函数，而不是作为一个抽头延迟线（TDL）的离散傅立叶变换。它的主要优点是它的免疫力的截断失配在通常的TDL模型（吉布斯现象）。为了评估估计，我们比较它与著名的TDL最大似然（ML）估计的均方根（RMS）误差。主要结果是，提出的估计改善ML估计显着，每当平均频谱采样率是以上的信道的延迟扩展。这种改善随着频谱过采样率的增加而增加。
2014-05-15 cs.IT math.IT
Transceiver Design for Dual-Hop Non-regenerative MIMO-OFDM Relay Systems Under Channel Uncertainties
本文研究了信道估计误差下双跳非再生（放大转发）MIMO-OFDM系统的线性收发机设计。首先推导了两跳信道估计误差的二阶矩。然后基于贝叶斯框架，提出了在信道估计误差下中继节点线性转发矩阵和目的节点均衡器的联合设计，以最小化目的节点输出信号的总均方误差（MSE）。相关和不相关的信道估计误差的最优设计被认为是。还公开了与现有算法的关系。此外，这种设计扩展到联合设计涉及源预编码器的设计。仿真结果表明，所提出的设计优于仅基于估计的信道状态信息的设计。
2012-09-18 cs.IT math.IT
Grassmannian Beamforming for MIMO-OFDM Systems with Frequency and Spatially Correlated Channels Using Huffman Coding
多输入多输出（MIMO）预编码是可以显著增强通信链路的有效方案。然而，这种增强是有代价的。许多预编码方案需要在发射机处通过来自接收机的反馈获得的信道知识。针对正交频分复用（OFDM）和MIMO的自然共同融合，利用频域和空间域的信道相关性来降低频分双工（FDD）系统中所需的反馈速率。建议的反馈方法是基于霍夫曼编码，并在这里采用的单流的情况下。该方法导致所需的反馈速率的显着降低，而没有任何性能损失。所提出的方法可以扩展到多流的情况。
2009-07-27 cs.IT math.IT
OFDM Channel Estimation Based on Adaptive Thresholding for Sparse Signal Detection
无线OFDM信道可以通过具有稀疏时域抽头的时变滤波器来近似。近年来，压缩感知等稀疏信号处理领域的研究成果极大地促进了稀疏性在估计中的应用，显著提高了估计性能。这些基于稀疏的方法的问题是需要一个稳定的变换矩阵，这在当前的传输设置中是不满足的。为了辅助接收器处的模拟滤波，发射器使带宽的两个边缘处的一些子载波未被使用，这导致病态DFT子矩阵。为了克服这个困难，我们提出了自适应稀疏信号检测（ATSSD）。仿真结果表明，该方法在时不变信道和时变信道下都能很好地工作，而其他方法在这些信道下都不能很好地工作。
2009-01-26 cs.IT math.IT
Intersymbol and Intercarrier Interference in OFDM Transmissions through Highly Dispersive Channels
这项工作量化，第一次，符号间和载波间干扰引起的非常分散的信道在OFDM系统。基于任意长度有限持续时间信道冲激响应的信号与干扰加噪声比的计算，导出了\wam{suboptimal} OFDM传输的可实现数据速率。仿真结果表明，通过传统的配方，干扰应该被限制在两个或三个块，与考虑实际信道色散的数据速率获得的数据速率之间的显着差异。
2019-01-23 cs.IT eess.SP math.IT
Discrete-Time Ping-pong Optimized Pulse Shaping-OFDM (POPS-OFDM) Operating on Time and Frequency Dispersive Channels for 5G Systems
第四代（4G）移动通信系统被优化以通过确保严格的同步和完美的正交性来提供具有高终端移动性的高数据率。然而，几年前还不可行的新应用的趋势揭示了这种严格同步的主要限制，并提出了新的挑战和严格的要求。但是，粗同步会严重破坏正交频分复用（OFDM）信号波形的正交性，导致载波间干扰（ICI）和符号间干扰（ISI）。因此，为了满足即将到来的要求，非正交波形的使用变得更加重要。在这种情况下，我们在这里提出了一种新的波形结构，称为乒乓优化脉冲整形OFDM（POPS-OFDM），它被认为是下一代5G移动通信系统无线电接口优化的有吸引力的候选者。通过最大化信号与干扰加噪声比（SINR），该方法允许在发射器（Tx）和接收器（Rx）侧的多载波系统的最佳和直接的波形设计。在本文中，我们分析了所提出的波形的几个特点，并阐明了相关的功能，这使得它成为5G系统无线电接口波形设计的有力候选者。
2015-12-13 cs.IT math.IT
Message-Passing Receiver for Joint Channel Estimation and Decoding in 3D Massive MIMO-OFDM Systems
本文研究了三维大规模MIMO-OFDM系统的消息传递接收机设计。借助于中心极限论证和泰勒级数近似，在期望传播的框架下设计了一种计算效率高的联合信道估计和译码接收机。特别地，利用Wirtinger演算将定义在信道转移函数上的局部信念扩展到二阶，将信道转移函数发送的信息转化为易于处理的形式.因此，通过高斯消息传递来估计每对天线之间的信道脉冲响应（CIR）。此外，一个变分的期望最大化（EM）为基础的方法来学习信道的功率延迟分布（PDP）。在具有空间相关信道的3D大规模MIMO系统中对所提出的联合算法进行了评估，实验结果证实了其在性能和复杂度方面的优越性。
2016-01-04 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
Neural Network-Based Delay-Doppler-Assisted Channel Estimation for OFDM
The University of Sydney（悉尼大学）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）
针对高移动性信道下传统OFDM信道估计因载波间干扰失效的问题，提出基于神经网络的延迟-多普勒辅助信道估计框架，仿真显示其归一化均方误差和误码率更优。
2026-09-01 cs.IT math.IT
Coordinated FMCW and OFDM for Integrated Sensing and Communication
提出Co-FMCW-OFDM通感一体化系统，通过叠加FMCW与OFDM信号并结合FCCR、DMD感知及干扰消除算法，提升任意时延信道下的感知、信道估计与BER性能。
2025-09-30 cs.IT math.IT
An Asymptotic Bound on Estimation and Prediction of Mobile MIMO-OFDM Wireless Channels
在本文中，我们推导出一个渐近封闭形式的表达式外推双选择性移动MIMO无线信道的误差界。该界限示出了预测误差与系统设计参数（诸如带宽、天线元件的数量以及频率和时间导频的数量）之间的关系，从而提供了对这些参数对预测性能的影响的有用的见解。数值模拟表明，渐近界提供了一个很好的近似先前推导的界限，同时消除了需要重复计算和依赖于信道参数，如到达角和出发角，延迟和多普勒频移。
2014-07-24 cs.IT math.IT
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
Channel Shortening by Large Multiantenna Precoding in OFDM
大于循环前缀（CP）的信道延迟扩展在正交频分复用（OFDM）中产生载波间/符号间干扰（ISI/ICI）。最近对低延迟应用的兴趣促使使用较短的OFDM符号，其中可以以干扰为代价缩小CP，或者保持CP但具有较大的开销。或者，本文研究了利用大的多天线预编码的属性，以引导发送的信号能量朝向信道路径内的CP不足的信道缩短方法。结果表明，ISI/ICI可以渐近消除传统的基于子载波的预编码与无限数量的天线。这是通过在频率选择性预编码器内部引入时间延迟选择性以便移除不期望的延迟信号、提供干扰减轻与多径组合增益之间的折衷并且导致高SNR中的后续增益来实现的。这种频域预编码方法，创造的时间-频率（TF）预编码，相比时间反转（TR）滤波，其渐近速率是最佳的，但引入后调制处理与信道相关的信号失真。除了保持传统的预编码多天线OFDM结构之外，有限大小的分析表明，TF预编码比TR滤波更快地收敛到其渐近速率，使得TF预编码可以在具有不那么多天线的高SNR机制中优于TR滤波。
2021-02-11 cs.IT math.IT
BER Performance of Polar Coded OFDM in Multipath Fading
正交频分复用（OFDM）技术近年来得到了广泛的应用。由于其普及性，OFDM已被采用为蜂窝技术和无线局域网（WLAN）通信系统中的标准。为了改善比特出错率（BER）性能，通常使用前向纠错（FEC）码来保护信号免受未知干扰和信道退化。在本文中，我们应用软判决FEC，更具体地说，极化码和卷积码，在准静态多径衰落信道中的OFDM系统，并比较在各种信道的BER性能。我们研究了极性码字内交织比特的效果。最后，对每种情况下的仿真结果的文件。
2016-09-30 cs.IT 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
Power Allocation and Time-Domain Artificial Noise Design for Wiretap OFDM with Discrete Inputs
从信息论的角度出发，在已有的工作中研究了高斯信道输入下正交频分复用（OFDM）窃听信道的最优功率分配问题。然而，这些结果对于实际系统设计是不够的。一个原因是在当前实际的无线系统中部署离散信道输入（诸如正交幅度调制（QAM）信号）而不是高斯信道输入，以维持适度的峰值传输功率和接收机复杂度。本文研究了离散信道输入下OFDM窃听信道的功率分配和人工噪声设计。我们首先证明了离散信道输入的保密率函数是关于传输功率的非凹函数。为了解决相应的非凸保密率最大化问题，我们开发了一个低复杂度的功率分配算法，它产生了一个对偶间隙减少的顺序为O（1/ \sqrt{N}），其中N是OFDM的子载波的数量。然后，我们表明，独立的频域人工噪声不能提高单天线窃听信道的保密率。为此，我们提出了一种新的时域人工噪声的设计，利用时间的自由度提供的OFDM系统的循环前缀{干扰窃听者和提高保密率，即使在发射机的单个天线}。数值结果表明，所提出的设计方案的性能。
2013-04-26 cs.IT math.IT
Impact of Inter-Channel Interference on Shallow Underwater Acoustic OFDM Systems
研究了信道间干扰（ICI）对浅海水声正交频分复用（OFDM）通信系统的影响。考虑到湍流的水面和底部的粗糙度，一个随机的基于几何的信道模型用于宽带传输的情况下，已被利用来推导仿真模型。由于系统带宽和子载波间隔在几kHz的范围内非常有限，因此水声系统的信道容量受到ICI效应的严重影响。为了进一步研究，我们在仿真模型的基础上构造了信号噪声干扰比（SINR），然后评估了信道容量。仿真结果表明，UWA-OFDM系统的子载波、带宽和OFDM符号等因素对不同多普勒频率下的信道容量有影响。这些观测结果为UWA-OFDM系统参数的选择提供了参考。
2021-01-06 cs.IT eess.SP math.IT
Fast Channel Estimation for IRS-Assisted OFDM
在这封信中，我们研究了有效的信道估计的智能反射面（IRS）辅助正交频分复用（OFDM）系统，以实现最小的训练时间。首先，针对任意频率选择性衰落信道，提出了一种缩短OFDM符号长度的快速信道估计方法。其次，在IRS用户信道为视距信道的典型情况下，提出了一种基于采样IRS反射变化的快速信道估计方法。此外，导频信号和IRS训练反射模式联合优化两种方案。最后，所提出的计划进行了比较，通过模拟的训练时间和信道估计性能，以及对基准计划。
2020-08-11 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis and Enhancement of Multiband OFDM for UWB Communications
在本文中，我们分析了跳频正交频分复用（OFDM）系统称为多带OFDM的高速无线个域网（WPAN）的超宽带（UWB）传输的基础上。除了考虑标准，我们还提出和研究系统性能的增强，通过应用Turbo和重复累积（RA）码，以及OFDM比特加载。我们的方法包括（a）从频域角度研究IEEE 802.15下开发的UWB信道模型，适用于OFDM传输，（b）开发和量化适当的信息理论性能指标，（c）将这些指标与多频带OFDM标准提案以及我们提出的扩展的仿真结果进行比较，以及（d）考虑实际的、不完美的信道估计对性能的影响。我们发现，目前的多频带OFDM标准充分利用UWB信道的频率选择性，并且系统在信道截止速率附近执行。在数据率为480 Mbps时，Turbo码和降低复杂度的分簇比特加载算法使系统的功率效率提高了6 dB以上。
2006-06-23 cs.IT math.IT
Cyclic Delay Transmission for Vector OFDM Systems
单天线矢量OFDM（V-OFDM）系统在过去已经被提出和研究。它包含了传统的OFDM和单载波频域均衡器（SC-FDE）作为两种特殊情况，并通过选择适当的矢量大小，可以灵活地选择任意数量的符号间干扰（ISI）。在本文中，我们开发了循环延迟分集（CDD）传输的V-OFDM当有多个发射天线（CDD-V-OFDM）。类似于CDD-OFDM系统，CDD-V-OFDM也可以收集空间和多径的差异。由于V-OFDM首先将单输入单输出（SISO）ISI信道转换为阶数/长度比$K$小几倍的多输入多输出（MIMO）ISI信道，其中$K$是矢量大小，因此对于给定带宽，CDD-V-OFDM可以容纳比CDD-OFDM多$K$倍的发射天线来收集所有空间和多径色散。该特性将特别有益于大规模MIMO系统。我们表明，在每个子载波的线性MMSE均衡器，CDD-V-OFDM实现分集阶$d_{\text{CDD-V-OFDM}}^{\text{MMSE}} = \min \{ \lfloor 2^{-R}K \rfloor, N_t L \} +1$，其中$R$是传输速率，$N_t$是发射天线的数量，和$L$是每个发射和接收天线对之间的ISI信道长度。模拟来说明我们的理论。
2014-10-11 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
Block Bayesian Sparse Learning Algorithms With Application to Estimating Channels in OFDM Systems
频率选择性衰落宽带通信系统中经常存在稀疏信道。其主要原因是接收端附近存在少量反射面，导致接收散射波形呈现簇状结构。传统的稀疏信道估计方法都是针对一般的稀疏信道模型提出的，没有考虑潜在的簇稀疏结构信息。在本文中，我们研究了最先进的正交频分复用（OFDM）系统中的簇稀疏信道估计（CS-CE）问题。提出了一种新的贝叶斯聚类稀疏信道估计（BCS-CE）方法，利用块稀疏贝叶斯学习（BSBL）算法来利用簇稀疏结构。所提出的方法利用了训练矩阵中的聚类相关性，从而提高了估计性能。此外，与我们以前的方法使用统一的块划分信息，所提出的方法可以很好地工作时，通道的先验块划分信息是未知的。计算机模拟表明，与已有方法相比，该方法具有更好的性能。
2014-07-23 cs.IT math.IT
