Signature Quantization in Fading CDMA With Limited Feedback
在这项工作中，我们分析了反向链路直接序列（DS）-码分多址（CDMA）的签名量化方案的性能。假设信道和干扰协方差的完美估计，接收机从签名码本中选择使干扰功率最小化或使期望用户的信号与干扰加噪声比（SINR）最大化的签名。对应于最佳签名的码本索引然后经由反馈信道以有限数量的比特被中继给用户。在这里，我们感兴趣的随机矢量量化（RVQ）码本，其中包含独立的各向同性分布的矢量的性能。假设任意的发射功率分配，我们考虑加性高斯白噪声（AWGN）信道首先没有衰落，随后，与多径衰落。在匹配滤波器和线性最小均方误差（MMSE）接收机的输出端，我们推导出相应的SINR在一个大的系统限制。数值例子表明，推导出的大系统的结果给出了一个很好的逼近有限大小的系统的性能和MMSE接收机实现接近单用户的性能，每个签名元素只有一个反馈比特。
2011-02-17 cs.IT math.IT
Hierarchical Decoupling Principle of a MIMO-CDMA Channel in Asymptotic Limits
我们分析了一个快速平坦衰落MIMO-CDMA信道的情况下，每个用户的数据符号矢量遵循任意分布的上行链路。在接收端具有CSI的信道的频谱效率的分析评估与副本的方法。主要结果是分层解耦原理在MIMO-CDMA信道中成立，即，对于具有有限数量散射体的衰落模型，MIMO-CDMA信道在多用户限制下被解耦为一组单用户MIMO信道，并且每个单用户MIMO信道在多天线限制下被进一步解耦为一组标量高斯信道。
2007-01-09 cs.IT math.IT
Diversity of the MMSE receiver in flat fading and frequency selective MIMO channels at fixed rate
在这方面的贡献，MIMO MMSE接收机的分集的评估解决有限速率在平坦衰落信道和频率选择性衰落信道与循环前缀。最近已经观察到，与其他MIMO接收机相比，MMSE接收机具有取决于目标有限速率的分集，并且对于足够低的速率，MMSE接收机达到全分集，即ML接收机的分集。到目前为止，这一现象只得到了部分解释。本文的主要目的是对平坦衰落MIMO信道给出完整的证明，并改进已有的在带循环前缀的频率选择性MIMO信道中的部分结果。
2011-11-16 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
Power control algorithms for CDMA networks based on large system analysis
功率控制是在任何无线蜂窝网络中完成的基本任务;其目的是设置任何移动终端的发射功率，使得每个用户能够实现其自己的目标SINR。虽然传统的功率控制算法需要的一些参数的信号的兴趣和多址干扰的知识，在本文中，它表明，在一个大的CDMA系统中，这种信息可以免除，和有效的分布式功率控制算法可以实现非常少的信息对用户的兴趣。针对平坦衰落下的上行CDMA系统，重点研究了线性MMSE接收机和非线性MMSE串行干扰抵消接收机的情况，并给出了非线性MMSE串行干扰抵消接收机在大系统渐近线上的信干噪比公式。实验结果表明，所提出的分布式算法和传统的，需要更大的先验知识的性能和功率配置文件之间的一个极好的协议。
2007-04-18 cs.IT math.IT
Adaptive Interference Suppression for CDMA Systems using Interpolated FIR Filters with Adaptive Interpolators in Multipath Channels
在这项工作中，我们提出了一种自适应线性接收机结构的基础上，内插有限脉冲响应（FIR）滤波器与自适应插值直接序列码分多址（DS-CDMA）系统在多径信道。内插的最小均方误差（MMSE）和内插的约束最小方差（CMV）的解决方案描述了一种新的计划，在该计划中，为了减轻多址干扰（MAI）和多径传播的影响，呈现随时间变化的SNR。基于插值MMSE和CMV解决方案，我们提出了计算效率高的随机梯度（SG）和指数加权递归最小二乘型（RLS）算法的接收机和滤波器的监督和盲操作模式。算法的收敛性分析和讨论的收敛性的方法进行了两种模式的操作。下行链路的仿真实验表明，所提出的结构实现了优越的BER收敛和稳态性能，以前报告的降秩接收机在较低的复杂度。
2013-01-21 cs.IT math.IT
Performance of Single User vs. Multiuser Modulation in Wireless Multicarrier (MC) Communications
本文的主要目的是比较块传输系统的性能分析的码分多址（CDMA）调制在广义多载波环境与线性调制技术的单用户和多用户。对不同的直接序列码分多址（DS-CDMA），如MC-CDMA、MC-DS-CDMA、MC-SS-CDMA，也将对GMC-CDMA多用户的有效性进行判断。分析比较将在计算的比特错误概率的频率选择性和缓慢平坦衰落信道的不同调制技术。比特出错率应该是性能的良好指标。分析了DS-CDMA在频率选择性信道和MC-CDMA在平坦衰落信道下的容限特性，并推导了块扩频多用户多载波系统通过块符号扩频和快速傅立叶变换（FFT）运算改善的容量和出错率性能。GMC-CDMA应该给出保证的符号恢复，而不管信道限制。
2013-05-31 cs.IT math.IT
Simulation Performance of MMSE Iterative Equalization with Soft Boolean Value Propagation
在衰落信道和非衰落信道下，采用串行级联卷积码，比较了基于MAP-SBVP和COD-MAP算法（用于产生外部信息）的MMSE迭代均衡的性能。MAP-SBVP是一个卷积解码器，使用传统的软MAP解码器，然后是使用软布尔值传播（SBVP）的软卷积编码器。从仿真结果可以看出，对于MMSE迭代均衡，MAP-SBVP性能是可比的衰落和非衰落信道的COD-MAP。
2011-12-12 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
A Unified Approach to Energy-Efficient Power Control in Large CDMA Systems
针对码分多址（CDMA）网络，提出了一种统一的节能功率控制方法。该方法适用于一个大家庭的多用户接收机，包括匹配滤波器，解相关器，线性最小均方误差（MMSE）接收机，和（非线性）最佳检测器。它利用了线性关系，已被证明存在于发射功率和输出信号干扰加噪声比（SIR）在大系统的限制。结果表明，对于这个家庭的接收器，当用户寻求自私地最大化自己的能量效率，纳什均衡SIR平衡。此外，一个统一的功率控制（UPC）算法，以达到纳什均衡的建议。该算法通过迭代计算大系统的多用户效率来调整用户的发射功率，该效率与瞬时扩频序列无关。该算法的收敛性证明了匹配滤波器，解相关器，和MMSE接收机，并证明了通过仿真的最佳检测器。此外，在有限大小的系统中的算法的性能进行了研究，并与传统的功率控制方案，其中用户功率取决于瞬时扩频序列的性能进行了比较。
2007-04-30 cs.IT math.IT
Coherent Fading Channels Driven by Arbitrary Inputs: Asymptotic Characterization of the Constrained Capacity and Related Information- and Estimation-Theoretic Quantities
我们考虑的渐近行为的平均最小均方误差（MMSE）和平均互信息在标量和矢量衰落相干信道的特征，其中接收机知道确切的衰落信道状态，但发射机只知道衰落信道分布，由一系列的输入。我们构建低的平均MMSE和平均互信息相干信道瑞利衰落，莱斯衰落或Nakagami衰落和离散输入（有限支持）或各种连续输入驱动的低的平均MMSE和高的渐近展开的贡献的新颖性的心脏。我们揭示了所谓的典型MMSE在标准加性高斯白噪声（AWGN）信道中的作用，在衰落相干信道中的平均MMSE和平均互信息的渐近行为的表征。我们还揭示了MMSE维度的连接和概括。能够构建这些非平凡展开式的最相关元素是实现估计和信息理论量的积分表示可以被视为具有单调变元的核的h变换：这使得能够使用一种新的积分渐近展开技术-梅林变换方法-不仅立即导致高，但是也可以是平均MMSE的低信噪比扩展，以及--通过I-MMSE关系--平均互信息的扩展。我们的结论与应用程序的结果的表征和优化的约束能力的银行的并行独立相干衰落信道驱动的任意离散输入。
2012-10-16 cs.IT math.IT
Coded DS-CDMA Systems with Iterative Channel Estimation and no Pilot Symbols
在本文中，我们描述了直接序列码分多址（DS-CDMA）系统与四相移键控，其中信道估计，相干解调和解码迭代进行，而不使用任何训练或导频符号。针对采用非规则重复累积码的DS-CDMA系统，提出了一种基于期望最大化的信道估计算法，该算法能够估计出在干扰和热噪声共同作用下的衰落幅度、相位和干扰功率谱密度（PSD）。在从接收的符号获得衰落幅度、相位和干扰PSD的初始估计之后，通过使用来自信道解码器的软反馈来迭代地更新这些参数的后续值。更新后的估计与接收到的符号相结合，并迭代地传递给解码器。导频符号的消除简化了系统设计，并且允许增强的信息吞吐量、改进的比特出错率或更高的频谱效率。干扰功率谱估计使DS-CDMA系统能够有效地抑制干扰。
2010-08-19 cs.IT math.IT
Blind Adaptive Successive Interference Cancellation for Multicarrier DS-CDMA
提出了一种基于连续干扰抵消（SIC）结构的多载波DS-CDMA自适应接收机设计。在MC DS-CDMA中，限制SIC性能的主要问题之一是对多址干扰（MAI）的不完全估计，从而在多径衰落信道中获得有限的频率分集增益。在本文中，我们设计了一个盲自适应SIC与新的多址干扰抑制能力，实现在解扩过程中，以改善检测和消除过程。此外，从解扩器权重导出的动态缩放因子用于干扰消除过程。在每个子载波上应用的这种方法之后是最大比或等增益组合，以充分利用多载波CDMA系统中固有的频率分集。结果表明，这种方法的MAI估计的各个子载波上提供了显着改善的性能相比，与传统的匹配滤波器（MF）和SIC技术在一个小的增加的复杂性MC DS-CDMA系统。在严重的远近效应、衰落相关和系统负载条件下进行了性能评估，以确认所提出的自适应接收机设计方法的增益。
2011-02-26 cs.IT math.IT
A Unified Approach to Joint and Iterative Adaptive Interference Cancellation and Parameter Estimation for CDMA Systems in Multipath Channels
本文提出了一种在多径信道中对直接序列码分多址（DS-CDMA）系统进行联合自适应参数估计和干扰消除的统一方法。提出了一个统一的框架，其中的IC问题制定为一个额外的自由度的IC参数向量为每个阶段和用户的优化问题。我们提出了一种联合优化方法估计IC参数向量，线性接收机滤波器前端，以及随着最小均方误差（MMSE）的估计表达式的信道。基于所提出的联合优化方法，我们推导出低复杂度的随机梯度（SG）算法估计所需的参数。同步DS-CDMA系统上行链路的仿真结果表明，所提出的方法显着优于最知名的IC接收机。
2013-04-22 cs.IT math.IT
Performance of Cell-Free Massive MIMO Systems with MMSE and LSFD Receivers
无小区大规模MIMO包括大量分布式单天线接入点（AP），为数量少得多的用户提供服务。不存在小区划分，并且每个用户由所有AP服务。本文研究了采用最小均方误差（MMSE）和大尺度衰落译码（LSFD）接收机的无小区系统的上行链路性能。LSFD接收机的主要思想是仅利用AP和用户之间的大尺度衰落系数来最大化可达到的吞吐量。推导了MMSE和LSFD接收机的容量下界。推导了MMSE接收机信干噪比（SINR）仅随大尺度衰落系数变化的渐近近似表达式。所得到的近似是准确的，即使是少量的天线。MMSE和LSFD接收机在5%中断率方面分别比匹配滤波器（MF）接收机具有5倍和2倍的增益。
2017-02-08 cs.IT math.IT
Asymptotic Analysis of General Multiuser Detectors in MIMO DS-CDMA Channels
我们分析了MIMO DS-CDMA信道与一般的多用户检测器，包括一个非线性多用户检测器，使用副本的方法。在多用户情况下，如果采用空间扩频方案，则多用户检测器将MIMO DS-CDMA信道解耦为一组单用户SIMO高斯信道。另一方面，如果不采用空间扩展方案，则它被解耦成一组单用户MIMO高斯信道。具有空间扩展方案的MIMO DS-CDMA信道的频谱效率与不具有空间扩展方案的使用最优空时分组码的MIMO DS-CDMA信道的频谱效率相当。在QPSK数据调制方案的情况下，具有MMSE检测器的MIMO DS-CDMA信道的频谱效率示出{ \it瀑布}行为，并且当系统负载刚好低于{ \it瀑布}行为的转变点时非常接近于对应的总容量。我们的结果意味着，考虑到数据调制方案的多用户检测器的性能可以远远优于线性多用户检测器。
2007-06-21 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Macrodiversity MIMO Systems with MMSE and ZF Receivers in Flat Rayleigh Fading
考虑一个多用户系统，其中任意数量的用户通过独立的瑞利衰落路径与分布式接收阵列通信。接收阵列执行最小均方误差（MMSE）或迫零（ZF）组合，并且在接收器处假设完美的信道状态信息。这种情况是众所周知的，并且当接收天线位于单个阵列中时，精确的分析是可能的。然而，当天线是分布式的，各个链路都有不同的平均信噪比（SNR），这是一个更具挑战性的问题。本文给出了ZF接收机输出信噪比和MMSE接收机输出信干噪比的近似分布。此外，为假设M-PSK或M-QAM调制的两个接收机的符号出错率（SER）提供简单的高SNR近似。这些高SNR结果提供了阵列增益和分集增益信息，以及性能和链路功率之间的非常简单的函数联系。
2013-01-24 cs.IT math.IT
Adaptive Reduced-Rank Processing Using a Projection Operator Based on Joint Iterative Optimization of Adaptive Filters For CDMA Interference Suppression
提出了一种基于自适应滤波器联合迭代优化的自适应降秩滤波方案。该方案由一个联合迭代优化的满秩自适应滤波器，构成的投影矩阵和自适应降秩滤波器，在输出的银行的过滤器。我们描述了最小均方误差（MMSE）表达式的投影矩阵和降秩滤波器和简单的最小均方（LMS）自适应算法的设计，其计算效率的实现。CDMA干扰抑制应用的仿真结果表明，所提出的方案显着优于国家的最先进的降秩方案，同时需要一个显着较低的计算复杂性。
2013-05-27 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
On the precoder design of flat fading MIMO systems equipped with MMSE receivers: a large system approach
研究了在双相关平坦衰落MIMO系统中，基于MMSE接收机的预编码器的设计，该预编码器能最大化系统的各态历经互信息（EMI）。假设信道的信道状态信息和二阶统计量分别在接收机侧和发射机侧可用。由于EMI的直接最大化需要使用非吸引力算法，因此建议优化最近引入的EMI的近似，当发射和接收天线的数量$t$和$r$以相同的速率收敛到$\infty$时获得该近似。建立了实际EMI与其近似值之间的相对误差为$O(\frac{1}{t^{2}})$项。证明了最优预编码器的左奇异特征向量与发射协方差矩阵的特征向量一致，其奇异值是某个最大化问题的解。数值实验表明，该预编码器提供的互信息接近于通过最大化真实EMI而获得的互信息，但是最大化近似的算法的计算量要小得多。
2009-11-02 cs.IT math.IT
Joint Iterative Power Adjustment and Interference Suppression Algorithms for Cooperative DS-CDMA Networks
本文针对采用多中继和放大前向协作策略的DS-CDMA网络，提出了联合迭代功率分配和干扰抑制算法。我们提出了一个联合约束优化框架，该框架考虑了中继器之间的功率水平分配受到个人和全球功率约束和干扰抑制的线性接收机的设计。我们推导出约束的最小均方误差（MMSE）的参数向量，确定最佳的功率电平跨越中继和线性接收机的参数表达式。为了有效地解决所提出的优化问题，我们开发了递归最小二乘（RLS）算法的自适应联合迭代功率分配，接收机和信道参数估计。仿真结果表明，所提出的算法获得了显着的增益，在现有的方案的性能和容量。
2013-04-08 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Iterative Channel Estimation and Multiuser Detection in Multipath DS-CDMA Channels
本文研究了基于判决反馈的迭代信道估计和多用户检测在多径衰落信道下的信道编码非周期DS-CDMA系统中的性能。首先，给出了基于信道估计和并行干扰消除的多用户检测性能的显式表达式。这些结果相结合，然后表征系统的性能，迭代之间的信道估计，多用户检测和信道解码的演变。给出了系统收敛到唯一不动点的充分条件。
2006-06-04 cs.IT math.IT
Multiple-Candidate Successive Interference Cancellation with Widely-Linear Processing for MAI and Jamming Suppression in DS-CDMA Systems
本文提出了一种用于直接序列码分多址（DS-CDMA）系统中多址干扰（MAI）和干扰信号（JS）抑制的宽线性（WL）接收机结构。矢量空间投影（VSP）方案也被认为是在检测到所需信号之前消除{JS}。提出了一种新的多候选连续干扰消除（MC-SIC）算法，该算法同时处理两个连续的用户符号来处理不可靠的估计，并选择一定数量的点作为干扰消除的反馈候选，有效地减轻了SIC算法中误差传播的影响。然后使用宽线性信号处理来增强非循环调制方案中的接收机的性能。通过将上述技术结合起来，提出了一种新的干扰抑制方案，该方案将宽线性多候选SIC（WL-MC-SIC）最小均方误差（MMSE）算法与VSP方案相结合，同时抑制MAI和{JS}。对二进制相移键控（BPSK）调制方案的仿真结果表明，与已有的SIC MMSE接收机相比，该结构在较低的复杂度下实现了更好的多址干扰抑制性能，并具有更好的{JS}抑制性能。
2014-07-05 cs.IT cs.NI math.IT
Spectral Efficiency of Multiple Access Fading Channels with Adaptive Interference Cancellation
在快速时变衰落环境中可靠地估计用户的信道和数据是多用户检测（MUD）技术的一个非常具有挑战性的任务，该MUD技术承诺对于诸如非正交CDMA和基于空间复用MIMO的LTE的干扰受限系统的令人印象深刻的容量增益。本文分析了DS-CDMA上行链路中传统单用户和多用户接收机的相对信道估计误差性能，并给出了它们对输出信干噪比（SINR）性能的影响。信道估计的均方误差（MSE）和可实现的频谱效率，这些接收机从输出SINR计算得到的，然后与新的自适应干扰消除接收机实现比较。结果表明，自适应接收机使用连续（SIC）和并行干扰消除（PIC）的方法提供了更好的信道估计和SINR性能，从而显着增加可实现的和数据速率。
2012-05-13 cs.IT math.IT
Massive MIMO over Correlated Fading Channels: Multi-Cell MMSE Processing, Pilot Assignment and Power Control
针对相关瑞利衰落下的多小区大规模MIMO系统，本文利用渐近SINR近似提出低复杂度导频分配和功率控制方案，有效降低导频污染与开销，提升频谱效率和用户公平性。
2025-07-06 cs.IT math.IT
An Efficient Hybrid Power Control Algorithm for Capacity Improvement of CDMA-based Fixed Wireless Applications
在固定无线应用（FWA）中，码分多址（CDMA）是宽带数据接入的最有前途的候选方案。原因是对活动移动设备数量的软限制。许多固定无线应用对BER性能施加上限，这限制了移动用户数量的增加。在多径衰落环境下，移动台的活动用户数或容量进一步减少。本文提出了一种利用混合功率控制算法提高CDMA固定无线网络容量的有效方法。所提出的方案提高了两倍的容量相比，传统的基于CDMA的网络。仿真结果证明了该方案的有效性。
2012-12-11 cs.IT math.IT
MMSE Channel Estimation in Fading MIMO Gaussian Channels With Blockage: A Novel Lower Bound via Poincaré Inequality
Politecnico di Milano（米兰理工大学）；University of Illinois Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）；STMicroelectronics Srl（意法半导体）
针对贝叶斯克拉美罗界不适用于离散/混合分布信道的问题，提出基于庞加莱不等式的新型MMSE信道估计下界，应用于带阻塞的衰落MIMO AWGN信道并刻画其高SNR特性。
2024-10-30 cs.IT math.IT
Blind Adaptive Subcarrier Combining Technique for MC-CDMA Receiver in Mobile Rayleigh Channel
针对移动瑞利衰落信道下的MC -CDMA接收机，提出了一种新的子载波合并技术.该算法利用用户在不同子载波上重复扩频序列形成的结构，在不知道信道幅度和训练序列的情况下，同时抑制多址干扰（MAI）和提供隐式信道跟踪。这是通过采用简单的梯度下降算法自适应地对每个符号周期中的每个子载波进行加权来实现的，以满足具有明智的步长选择的恒模（CM）标准。与传统的最大比合并和等增益合并技术相比，即使在高信道多普勒速率下，也以O（N）的数量级具有相似的复杂度来显示改进的BER和用户容量性能。
2011-02-26 cs.IT math.IT
Large-Scale-Fading Decoding in Cellular Massive MIMO Systems with Spatially Correlated Channels
大规模多输入多输出（MIMO）系统由于导频污染现象会受到小区间相干干扰的影响。本文研究了一种两层解码方法，可以减轻多小区大规模MIMO中的相干和非相干干扰。为此，每个基站（BS）首先基于上行链路导频使用最小均方误差（MMSE）或逐元素MMSE（EW-MMSE）估计来估计到小区内用户的信道。估计用于每个BS上的本地解码，随后是第二解码层，其中BS协作以减轻小区间干扰。计算任意两层解码方案的上行链路可实现频谱效率（SE）表达式。一个封闭形式的表达式，然后获得相关瑞利衰落，最大比合并，并建议在第二层的大规模衰落解码（LSFD）。我们还制定了一个总和SE最大化问题的数据功率和LSFD向量作为优化变量。由于这是一个NP难问题，我们开发了一个低复杂度的算法的基础上加权MMSE方法，以获得局部最优。数值结果表明，数据功率控制和LSFD提高了单层解码多小区Massive MIMO系统的总和SE性能。
2019-01-16 cs.IT math.IT
Uplink Performance of Cell-Free Massive MIMO Over Spatially Correlated Rician Fading Channels
我们考虑一个实际的无小区大规模多输入多输出（MIMO）系统与多天线接入点（AP）和空间相关的莱斯衰落信道。由用户设备移动引起的视线分量的显著相移被随机地建模。此外，我们研究了上行链路的频谱效率（SE）与最大比（MR）/本地最小均方误差（L-MMSE）合并和最佳大尺度衰落解码的基础上的相位感知MMSE，相位感知元素的MMSE和线性MMSE（LMMSE）估计。然后推导出MR组合的新的封闭形式的SE表达式。数值结果验证了我们推导的表达式，并表明SE受益于空间相关性。重要的是观察到L-MMSE和MR组合之间的性能差距随着每个AP的天线数量而增加，并且由于缺乏相移知识，LMMSE估计器的SE低于其他估计器的SE。
2021-10-12 cs.IT eess.SP math.IT
Closed-Form Expressions of Ergodic Capacity and MMSE Achievable Sum Rate for MIMO Jacobi and Rayleigh Fading Channels
多模/多芯光纤有望提供一种有吸引力的解决方案来克服当前光通信系统的容量限制。在模式/芯之间存在高串扰的情况下，输入/输出传输矩阵的平方奇异值遵循随机矩阵的雅可比系综的定律。假设信道状态信息仅在接收端可用，我们推导出MIMO雅可比衰落信道的遍历容量的新表达式。这个表达式涉及二重积分，可以很容易和有效地评估。此外，在推导该表达式时所使用的方法并不诉诸于随机矩阵模型的经典的一点相关函数。利用Jacobi多项式和Laguerre多项式之间的极限转换，我们推导出了MIMO瑞利衰落信道的遍历容量的类似公式。此外，我们推导出一个新的精确的封闭形式的表达式MIMO雅可比和瑞利衰落信道采用线性最小均方误差（MMSE）接收机的可达和速率。分析结果进行了比较，通过Monte Carlo模拟得到的结果和文献中的相关结果，这表明完美的协议。
2020-06-10 cs.IT math.IT math.PR
Blind user detection in doubly-dispersive DS/CDMA channels
在这项工作中，我们考虑的问题，检测一个新的用户在一个直接序列/码分多址（DS/CDMA）系统与双色散衰落信道的存在，我们提出了一种新的盲检测策略，只需要知识的扩频码的用户被检测，但没有先验信息的时变信道冲激响应和多址干扰的结构。该检测器具有有限的恒虚警率（CFAR）的设计假设下，同时提供令人满意的检测性能，即使在存在强同信道干扰和高用户移动性。
2009-09-17 cs.IT math.IT
Performance of Cell-Free Massive MIMO with Rician Fading and Phase Shifts
本文研究了莱斯衰落信道下无小区大规模多输入多输出（MIMO）系统上、下行链路的频谱效率。视线（LoS）路径的相位被建模为均匀分布的随机变量，以考虑由于移动性和相位噪声引起的相移。考虑到在接入点（AP）的先验信息的可用性，相位感知的最小均方误差（MMSE），非感知线性MMSE（LMMSE），最小二乘（LS）估计器。MMSE估计器需要完美估计的相位知识，而LMMSE和LS是在没有它的情况下导出的。在UL中，研究了两层解码方法，以减轻相干和非相干干扰。封闭形式的UL SE表达式与相位感知MMSE，LMMSE和LS估计推导出最大比（MR）合并在第一层和最佳大规模衰落解码（LSFD）在第二层。在下行链路中，研究了两种不同的传输模式：相干和非相干。封闭形式的DL SE表达式的传输模式与MR预编码推导出的三个估计。数值结果表明，LSFD改善了UL SE性能，并且在DL中相干传输模式的性能要优于非相干传输模式。此外，由于缺乏相位信息而导致的性能损失取决于导频长度，并且当导频污染较低时，性能损失较小。
2019-11-01 cs.IT math.IT
Scalable Cell-Free Massive MIMO Systems with Finite Resolution ADCs/DACs over Spatially Correlated Rician Fading Channels
在本文中，可扩展的无小区大规模MIMO（SCF-mMIMO）系统中，所有的用户设备（UE）和接入点（AP）采用有限分辨率的数字到模拟转换器（DAC）和模拟到数字转换器（ADC）和相关莱斯衰落下的性能评估的分析框架，提出。通过使用最大比合并（MRC）检测，通用表达式的上行链路（UL）的频谱效率（SE）的分布式和集中式方案。为了进一步降低原有局部部分MMSE（LP-MMSE）和部分MMSE（P-MMSE）检测器的计算复杂性（CC），提出了两种新的可扩展的低复杂度MMSE检测器，分别用于分布式和集中式方案，其SE性能非常接近.此外，对于分布式方案的一个新的部分大规模衰落解码（P-LSFD）加权矢量的引入和分析SE性能是非常相似的一个等效的不可扩展的LSFD矢量的性能。最后，提出了一种由AP簇形成、导频分配和功率控制三部分组成的可扩展算法，该算法优于传统的随机导频分配和基于用户组的导频分配策略，并且与等功率传输策略相反，它保证了所有接入UE的服务质量（QoS）公平性。
2021-09-15 cs.IT cs.NI math.IT
Asynchronous CDMA Systems with Random Spreading-Part I: Fundamental Limits
本文计算了在大系统极限下随机扩频的异步码分多址（CDMA）系统的频谱效率，该系统允许任意码片波形和频率平坦衰落。信号干扰和噪声比（SINR）的次优接收机，如线性最小均方误差（MMSE）检测器，推导出。该方法是通用的，并且可选地甚至允许通过对接收信号进行欠采样而获得的统计。所有的性能指标作为一个功能的芯片波形和延迟分布的用户在大系统的限制。事实证明，在码片级上同步用户会损害带宽大于奈奎斯特带宽的所有码片波形的性能，例如，积极的滚降因素。例如，在UMTS标准中要求的脉冲整形的情况下，用户同步在10 dB归一化信噪比下将频谱效率降低高达12%。并行性的好处源于这样的发现，即如果用户在码片级上不同步，则码片波形的过量带宽实际上跨越信号空间中的附加维度。线性MMSE检测器的分析表明，限制干扰的影响，可以在用户域和频域解耦，从而产生的有效干扰谱密度的概念。这推广和完善了Tse和Hanly的有效干扰概念。在第二部分中，分析扩展到任何线性检测器，承认一个表示为多级检测器和准则的设计低复杂度的多级检测器与通用的权重。
2009-11-28 cs.IT math.IT math.PR
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
Randomly Spread CDMA: Asymptotics via Statistical Physics
本文利用统计物理学中的复制方法研究了大系统极限下的随机扩频码分多址（CDMA）和多用户检测。任意输入分布和平坦衰落。一个通用的多用户检测器的后验均值估计的形式应用前单用户解码。通用检测器可以具体化为匹配滤波器、解相关器、线性MMSE检测器、联合或单独最佳检测器等。据发现，每个用户的检测输出，虽然在一般渐近非高斯条件下的传输符号，收敛的用户数到无穷大的一个确定性的函数的“隐藏”高斯统计独立的干扰。因此，多用户信道可以解耦：每个用户体验等效的单用户高斯信道，其信噪比遭受由于多址干扰的退化。未编码的错误性能（例如，符号错误率）和互信息，然后可以使用退化因子来完全表征，退化因子也称为多用户效率，其可以通过求解本文中识别的一对耦合的固定点方程来获得。基于一般的线性矢量信道模型，结果也适用于MIMO信道，如在多天线系统。
2005-03-24 cs.IT math.IT
Spectral and Energy Efficiency of Multicell Massive MIMO With Variable-Resolution ADCs Over Correlated Rayleigh Fading Channels
本文分析了采用可变分辨率模数转换器（ADC）的多单元大规模多输入多输出（MIMO）系统的性能。在这样的架构中，每个ADC使用任意量化分辨率以节省功率和硬件成本。沿着这个方向，我们首先介绍了一种基于加性量化噪声模型（AQNM）和线性最小均方误差（LMMSE）估计理论的量化感知信道估计器。然后，利用估计的信道状态信息（CSI），分别推导出最大比合并（MRC）、量化感知多小区最小均方误差（QA-M-MMSE）合并和量化感知单小区最小均方误差（QA-S-MMSE）合并在空间相关Rayleigh衰落信道上可实现的上行链路频谱效率（SE）的渐进表达式。在推导过程中，我们考虑了量化误差的影响，并借助随机矩阵理论得到了渐近结果。最后，仿真结果表明，我们的理论分析是正确的，所提出的量化感知估计器和组合器是更有益的量化不知道的同行。此外，基于一个通用的功耗模型，它表明，低分辨率的ADC可以获得最佳的折衷之间的SE和能源效率（EE）的多个单元的情况下。
2021-09-20 cs.IT math.IT
Hardware-Aware Pilot Decontamination Precoding for Multi-cell mMIMO Systems With Rician Fading
我们考虑一个硬件受损的多小区莱斯衰落的大规模多输入多输出（mMIMO）系统与两层导频净化预编码，也被称为大规模衰落预编码（LSFP）。每个BS配备有灵活的动态模数转换器（ADC）/数模转换器（DAC）架构，并且用户设备（UE）具有低分辨率ADC。此外，BS和UE都具有硬件受损的射频链。动态ADC/DAC架构允许我们改变连接到每个BS天线的ADC/DAC的分辨率，并适当地选择它们以最大化SE。我们提出了一种失真感知的最小均方误差（DA-MMSE）预编码器，并研究其使用与两层LSFP和传统的单层预编码（SLP）的硬件受损mMIMO系统。我们讨论了LSFP和SLP与DA-MMSE和失真感知MMSE（DU-MMSE）预编码器的用例，这将为系统设计人员提供关于其在实际系统中使用的关键见解。
2022-11-29 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Iterative Power Allocation and Linear Interference Suppression Algorithms in Cooperative DS-CDMA Networks
本文提出了一种联合迭代功率分配和干扰抑制算法，用于扩频网络，该网络采用多跳和放大转发协作策略，用于上行链路和下行链路。我们提出了一个联合约束优化框架，该框架考虑了中继器之间的功率水平分配受到个人和全球功率约束和干扰抑制的线性接收机的设计。我们推导出约束的线性最小均方误差（MMSE）的参数向量，确定跨中继和线性接收机的最佳功率电平的表达式。为了解决所提出的优化问题，我们开发了具有成本效益的自适应联合功率分配算法，并估计接收机和信道的参数。的优化问题进行了分析，并表明，该问题可以有其凸性，通过适当选择的功率约束参数，这使得算法，以避免局部极小值的问题。研究的复杂性和所提出的算法的反馈通道的要求也包括完整性。仿真结果表明，所提出的算法获得了显着的增益，在现有的非合作和合作计划的性能和容量。
2013-01-01 cs.IT math.IT
Iteratively Weighted MMSE Uplink Precoding for Cell-Free Massive MIMO
在本文中，我们研究了一个无小区的大规模MIMO系统的接入点和用户设备配备多个天线在Weichselberger瑞利衰落信道。我们研究了上行链路的频谱效率（SE）的基础上的两层解码结构与最大比（MR）或局部最小均方误差（MMSE）合并应用在第一层和最佳的大规模衰落解码方法实现在第二层，分别。为了最大化加权和SE，提出了一种基于仅使用信道统计的迭代加权和MMSE（I-WMMSE）算法的上行链路预编码结构。此外，MR结合应用在第一层，我们得到新的可实现的SE表达式和最佳的预编码结构的封闭形式。数值结果验证了我们提出的结果，并表明I-WMMSE预编码可以获得良好的和SE性能。
2022-01-27 cs.IT eess.SP math.IT
Line-of-Sight and Pilot Contamination Effects on Correlated Multi-cell Massive MIMO Systems
本工作考虑了具有$L$小区的多小区大规模MIMO系统的上行链路（UL），每个$K$单天线用户与$N-$天线基站（BS）通信。该信道模型包括具有不同的每用户莱斯因子和信道相关矩阵的莱斯衰落，并考虑到导频污染和不完美的CSI。其目的是评估这种系统的性能与不同的单细胞和多细胞检测方法。在前者中，我们研究MRC和单小区MMSE（S-MMSE）;至于后者，我们感兴趣的是多小区MMSE（M-MMSE），最近被证明在瑞利衰落提供无界速率。假设无限的$N$限制，并产生信息的封闭形式的近似，证实了有限系统尺寸的数值结果的选择。因此，这些表达式是准确的，并提供了相关的见解不同的系统参数对整体性能的影响。
2018-12-17 cs.IT math.IT
Information Rates for Channels with Fading, Side Information and Adaptive Codewords
本文利用广义互信息（GMI）计算衰落信道的可达速率，对比了基于MMSE估计的正反向辅助信道模型，并分析了自适应码字、输出字母表划分及功率控制策略对容量和速率的影响。
2023-05-20 cs.IT math.IT
Asymptotic Performance of Linear Receivers in MIMO Fading Channels
线性接收机是一种有吸引力的低复杂度的替代多天线MIMO通信的最佳处理。在本文中，我们描述了两种不同的渐近制度的MIMO线性接收机的信息理论性能。对于固定数目的天线，我们调查的限制，在高信噪比制度的分集复用权衡（DMT）的错误概率。在此之后，我们的特点是固定的SNR在政权的大（但有限）数量的天线的错误概率。就DMT而言，我们报告一个负面的结果：我们表明，线性迫零（ZF）和线性最小均方误差（MMSE）接收器实现相同的DMT，这在很大程度上是次优的，即使在外编码和解码的情况下，跨天线进行。我们还提供了一个近似的定量分析的显着不同的行为的MMSE和ZF接收机在有限的速率和非渐近SNR，并表明，虽然ZF接收机实现差的多样性在任何有限的速率，MMSE接收机的误差曲线的斜率逐渐下降，随着编码速率的增加。当信噪比是固定的，天线的数量变得很大，我们表明，互信息在输出的MMSE或ZF线性接收机具有波动，收敛于高斯分布的随机变量，其均值和方差可以在封闭的形式。这种分析扩展到线性接收机的情况下，一个众所周知的结果，以前获得的最佳接收机。仿真结果表明，渐近分析准确地捕捉中断行为的系统，即使有一个中等数量的天线。
2009-02-19 cs.IT math.IT
LR-aided MMSE lattice decoding is DMT optimal for all approximately universal codes
目前对于nt × nr MIMO信道，已知实现关于分集复用折衷（DMT）的最优性的任何显式构造的空时（ST）设计仅在使用最大似然（ML）解码进行解码时才这样做，这可能导致过高的解码复杂度。在本文中，我们证明了MMSE正则化格解码，以及计算高效的格约简（LR）辅助MMSE解码器，允许有效的和DMT最佳解码的任何近似通用的基于格的代码。该结果首次确定了一个明确构造的编码器和一个计算效率高的解码器，实现DMT最优的所有复用增益和所有信道尺寸。无论衰落的统计结果。
2009-01-27 cs.IT math.IT
Analytical Studies of Fragmented-Spectrum Multi-Level OFDM-CDMA Technique in Cognitive Radio Networks
在本文中，我们提出了一个多用户资源分配框架使用分段频谱同步OFDM-CDMA调制在频率选择性衰落信道。具体地，给定系统正在操作的频谱中的预先存在的通信，使用信道感测和估计方法来获得子载波可用性的信息。给定该信息，为出现的新用户提供一些实值多级正交码，其是具有值$\{\pm1,\pm2,\pm3,\pm4, ... \}$的正交码，即，认知无线电用户此外，还得到了认知无线电接收机的误比特率出错率随主用户检测概率、认知用户感知时间和认知用户信噪比的封闭表达式。此外，本文所得到的仿真结果表明，精度的分析结果已在上述系统建模。
2016-04-25 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Characterization of Relay-Assisted Wireless Optical CDMA Networks in Turbulent Underwater Channel
在本文中，我们描述了中继辅助的水下无线光码分多址（OCDMA）网络在湍流信道的性能。除了考虑水下信道的散射和吸收效应外，我们还考虑了光学湍流作为对数正态衰落系数的影响。为了实现多个用户同时或异步地共享介质，我们为每个用户分配一个唯一的光正交码（OOC），以实现基于OCDMA的水下网络。水下光通信最大的挑战是扩大其覆盖范围的能力。为了扩大可行的通信范围，我们考虑多跳传输到目的地。此外，我们评估的中继辅助点对点UWOC系统的性能作为一个特殊的情况下，建议的中继辅助OCDMA网络。我们的数值结果表明，采用中间继电器，例如，在$90$ {m}点到点清洁海洋链路中仅使用双跳传输就可以实现$10^{-6}$的比特出错率（BER）的$32$ {dB}改进。
2016-02-22 cs.IT math.IT
Random Beamforming over Correlated Fading Channels
研究了多天线发射机到多天线接收机的多输入多输出（MIMO）多址接入信道（MAC）。发射机和接收机之间的衰落信道由随机矩阵建模，随机矩阵由具有零均值的独立列向量和不同的协方差矩阵组成。假设每个发射机发送具有从Haar分布矩阵提取的随机预编码矩阵的多个数据流。对于这个一般的信道模型，我们推导出确定性近似的归一化互信息，归一化和速率与最小均方误差（MMSE）检测和信号干扰加噪声比（SINR）的MMSE解码器，成为任意紧所有的系统参数以相同的速度增长无限大。此外，我们推导出渐近最优的功率分配下的个人或总功率约束。我们的研究结果使我们能够解决问题的干扰信道，这将是棘手的在任何有限的设置中的最佳流控制。数值结果证实了我们的分析，并验证其准确性的现实系统的尺寸。此外，本文中应用的技术构成了一个新的贡献领域的大型随机矩阵理论，并可用于研究更多涉及的信道模型。
2011-05-03 cs.IT math.IT
Statistics Approximation-Enabled Distributed Beamforming for Cell-Free Massive MIMO
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；Beijing Jiaotong University（北京交通大学）
本文提出一种基于统计近似的分布式波束成形方法，用于无中心大规模MIMO网络，实现与集中式MMSE方案相当的性能。
2026-02-04 cs.IT eess.SP math.IT
MMSE Performance Analysis of Generalized Multibeam Satellite Channels
在多波束卫星通信（SatComs）的返回链路（RL）中，积极的频率复用对于实现下一代交互式卫星服务至关重要。在这个方向上，多用户检测已显示出巨大的潜力，在减轻增加的系统内干扰，引起了一个紧密的频谱重用。在这里，我们提出了一个分析框架来描述的线性最小均方误差（MMSE）表现出充分的接收相关的多用户信道的性能：一个固有的属性的RL的多波束卫星通信。分析，紧逼近MMSE性能的情况下，在现有的文献中没有封闭形式的解决方案。所提出的框架是通用的，从而提供了一个广义的解决方案，直接扩展到各种衰落模型的信道，表现出充分的接收相关性。仿真结果表明，所提出的近似相对于可用的发射功率的紧密性。
2012-11-26 cs.IT math.IT
Low-Complexity Frequency Domain Equalization over Fast Fading Channels
快速衰落信道上的无线通信是具有挑战性的，需要频繁的信道跟踪或复杂的信令方案，例如正交时频空间（OTFS）调制。在本文中，我们提出了低复杂度的频域均衡，以对抗快衰落，基于新的离散延迟时间和频率多普勒信道模型。利用频率-多普勒信道矩阵的圆形条纹对角性质，我们引入低复杂度的频域最小均方误差（MMSE）均衡OTFS系统与完全可分辨的多普勒扩展。我们还表明，建议MMSE均衡是适用于传统的正交频分复用（OFDM）和单载波频域均衡（SC-FDE）系统与短信号帧和部分可分辨的多普勒扩展。在概括了输入-输出数据符号关系后，我们通过信道矩阵特征值分解分析了均衡性能，并推导出理论误比特率的闭合表达式。OTFS、OFDM和SC-FDE调制的仿真结果验证了所提出的低复杂度频域均衡方法可以有效地利用快衰落信道下的时间分集。即使具有部分可分辨的多普勒扩展，传统的SC-FDE也可以实现接近OTFS的性能，特别是在具有主导视线路径的快衰落信道中。
2020-11-27 cs.IT eess.SP math.IT
Spectral Efficiency Analysis of Multi-Cell Massive MIMO Systems with Ricean Fading
本文研究了在莱斯衰落信道下，采用线性最大比合并检测器的多小区大规模多输入多输出系统的频谱效率。我们首先提出了封闭形式的表达式的有效信号干扰加噪声比（SINR）的最小二乘和最小均方误差（MMSE）估计方法，分别适用于任何数量的基站天线$M$和任何莱斯$K$ -因素。此外，所得到的结果可以在瑞利衰落条件下，当莱斯$K$因子等于零的特殊化。在下文中，在高$M$和高莱斯$K$因子状态中导出有效SINR的新的精确渐近表达式。相应的分析表明，当我们同时考虑无穷大$M$和无穷大莱斯$K$因子时，MMSE估计器可以消除导频污染，而在其他情况下，导频污染现象仍然存在。所有的理论结果都通过Monte-Carlo模拟进行了验证。
2018-08-26 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of Cognitive Radio Systems with Imperfect Channel Sensing and Estimation
在认知无线电系统中，采用基于感知的频谱接入策略，次用户需要执行信道感知，以检测主用户的活动。在现实场景中，信道感测由于误检测和误报警而可能发生错误。作为另一个挑战，必须经由信道估计来学习次发射机和次接收机之间的信道中的时变衰落条件。本文分析了相关认知无线电信道中因果信道估计方法在非理想信道感知下的性能，研究了信道和感知不确定条件下的可达速率。首先，认知无线电信道模型的信道感知误差和信道估计的描述。然后，使用导频符号，最小均方误差（MMSE）和线性MMSE（L-MMSE）估计方法被采用在辅助接收机学习信道衰落系数。信道估计和均方误差（MSE）的表达式的确定，和它们的依赖关系的信道检测结果，导频符号周期和能量进行了研究。由于传感的不确定性导致的不确定性的方差的附加干扰，信道估计策略和性能的有趣的是取决于传感的可靠性。它进一步表明，L-MMSE估计方法，这是在一般次优，执行非常接近MMSE估计。进一步，假设信道估计误差和主用户引入的干扰服从零均值和高斯分布，给出了线性调制方案和高斯信令的可达速率表达式。随后，联合优化训练周期以及数据和导频符号能量分配，以最大化两种信令方案的可实现速率。
2014-09-10 cs.IT math.IT
Achievable Rates and Training Optimization for Fading Relay Channels with Memory
本文研究了时间选择性平坦衰落中继信道的传输问题。假设信道衰落系数是未知的先验。传输过程分为两个阶段：网络训练阶段和数据传输阶段。在训练阶段，发送导频符号，接收机采用单导频MMSE估计或非因果维纳滤波器来学习信道。在数据传输阶段考虑了放大转发（AF）和解码转发（DF）技术，得到了可达速率表达式。训练周期，数据和训练功率分配的联合优化，通过使用可实现的速率表达式。数值结果得到考虑高斯-马尔可夫和低通衰落模型。计算可压缩速率，并研究每比特能量的要求。给出了导频符号和数据符号之间的最优功率分配。
2008-12-08 cs.IT math.IT
