On the BCJR Algorithm for Asynchronous Physical-layer Network Coding
在实际的异步双向中继中，两个源节点发送的符号不可能完全对齐到达中继节点，需要认真考虑符号异步多址接入信道（MAC）。最近，Lu等人提出了具有矩形脉冲整形的符号异步MAC的Tanner图表示，并进一步开发了用于异步物理层网络编码的最佳解码的消息传递算法。本文提出了一种适用于任意脉冲整形的异步多址信道的通用模型。然后，Bahl，Cocke，Jelinek，和Raviv（BCJR）算法的异步MAC信道的最佳解码。该公式可以很好地用于开发各种低复杂度的算法，如Log-MAP算法、Max-Log-MAP算法等，具有良好的实用性。
2011-05-24 cs.IT math.IT
Error Exponents for Asynchronous Multiple Access Channels. Controlled Asynchronism may Outperform Synchronism
本文用类型法的一种改进方法--子类型法，导出了帧异步离散无记忆异步多址信道的通用编译码的指数误差界。采用最大经验多信息解码。一个关键的工具是一个改进的包装引理，克服了码字重复所造成的技术困难，通过归纳为基础的新的论点。的渐近形式的界限承认数值评估。这表明，通过同步传输（如果可能的话）可实现的误差指数可以经由受控的并行性（即，码字的有意移位）被超播种。
2020-02-03 cs.IT math.IT
On the Structure of the Capacity Region of Asynchronous Memoryless Multiple-Access Channels
无记忆多路存取通道的异步容量区域是某些多面体的并集。众所周知，这种多面体的顶点可以通过称为连续解码的技术来接近。还已知的是，连续解码的扩展适用于这种多面体的主面。该扩展包括以这样的方式形成用户组，即组内的用户被联合解码，而组被相继解码。本文更进一步。它表明，连续解码扩展到上述多面体的每一个面。从分配给该面上的标签获得感兴趣面上的所有速率的组组成以及解码顺序。从标签中可以提取一些结构属性，例如对应面的尺寸以及两个面是否相交。任何给定尺寸的面数的表达式也来自标签。
2008-02-23 cs.IT math.IT
On "A Novel Maximum Likelihood Decoding Algorithm for Orthogonal Space-Time Block Codes"
文[1]、[2]中的最大似然译码算法对于正交空时分组码的计算复杂性小于规定的计算复杂度。
2009-08-08 cs.IT math.IT
Unified Error Analysis for Synchronous and Asynchronous Two-User Random Access
本文提出了一种统一的误差分析方法，用于同步和异步双用户随机接入系统，通过分析不同解码策略下的误差性能，推导出通用误差性能的上界。
2025-11-26 cs.IT math.IT
Cooperative Asynchronous Non-Orthogonal Multiple Access with Power Minimization Under QoS Constraints
最近的研究表明，在协作通信网络中，非正交多址接入（NOMA）比正交多址接入（OMA）具有更大的优势。在本文中，我们提出了一种新的半双工合作异步NOMA（C-ANOMA）框架与用户中继，定时失配是故意添加在广播信号。我们推导出的表达式为个人的吞吐量的强用户（作为中继），它采用了块式连续干扰消除（SIC）和弱用户相结合的符号异步信号与无干扰信号。我们分析证明，在C-NOMA系统具有足够大的帧长，强用户获得相同的吞吐量解码自己的消息，而两个用户可以实现更高的吞吐量解码弱用户的消息相比，在合作NOMA（C-NOMA）系统。此外，我们还得到了帧长趋于无穷大时的最佳定时失配。此外，利用基站和中继用户的功耗之间的权衡，我们解决了一个加权和功率最小化问题下的服务质量（QoS）的约束。仿真结果表明，在满足相同QoS要求的前提下，C-ANOMA系统比C-NOMA系统具有更低的功耗。
2019-02-21 cs.IT math.IT
Distributed Space Time Codes with Low Decoding Complexity for Asynchronous Relay Networks
最近Li和Xia提出了一种基于Alamanti空时码和正交频分复用的无线中继网络传输方案，以对抗中继节点处的定时误差的影响。这种传输方案非常简单，并且对于任何数量的中继都可以实现2阶分集。由于其简单性，该方案被扩展到一个更一般的传输方案，可以实现充分的合作多样性的任何数量的中继。的分布式空时码（DSTC）结构，承认其应用在建议的传输方案的条件被确定，并指出，最近提出的全分集四组可解码的DSTC预编码坐标交织正交设计和扩展Clifford代数满足这些条件。然后，它示出了如何在源差分编码可以与所提出的传输方案相结合，以达到一个新的传输方案，可以实现完全的合作分集在异步无线中继网络中没有信道信息，也没有定时误差的知识在目的节点。最后给出了适用于这种二次幂中继传输方案的四种分组可译码分布式差分空时码。
2007-09-18 cs.IT math.IT
An Analysis of Two-User Uplink Asynchronous Non-Orthogonal Multiple Access Systems
最近的研究已经数值地证明了异步非正交多址（ANOMA）相对于传统的同步非正交多址（NOMA）的可能的优点。ANOMA通过故意在不同用户的符号之间引入定时失配来使用过采样技术。针对一个两用户上行链路系统，第一次，我们分析证明，具有足够大的帧长的ANOMA可以始终优于NOMA的总吞吐量。为此，我们推导出表达式的总和吞吐量的ANOMA作为一个函数的信号噪声比（SNR），帧长度，和归一化的时序失配。基于推导出的表达式，我们发现，用户应该在全功率发送，以最大限度地提高总吞吐量。此外，当帧长趋于无穷大时，我们得到了最佳的定时失配。此外，我们全面研究了定时误差对ANOMA吞吐量性能的影响。两种类型的定时误差，即，考虑同步定时误差和协调定时误差。我们推导出这两种类型的定时误差所产生的吞吐量损失，并发现同步定时误差对吞吐量性能有更大的影响相比，协调定时误差。
2019-02-21 cs.IT math.IT
Construction of Block Orthogonal STBCs and Reducing Their Sphere Decoding Complexity
构造具有低译码复杂度的高速率空时分组码（STBC）已被广泛研究，使用诸如球形译码和非最大似然（ML）译码器（诸如具有M个路径的QR分解译码器（QRDM译码器））的技术。最近Ren等人，提出了一种新的空时分组码，称为块正交空时分组码（BOSTBC），它可以利用QRDM解码器，以实现显着的解码复杂度降低，而性能损失。然而，所构造的码的块正交特性仅通过模拟来显示。本文给出了现有各种码的块正交结构的解析证明，包括Ren等人构造的码，证明了由Clifford酉重量设计（CUWD）或坐标交错正交设计（CIODs）之和构成的码具有块正交结构.我们还提供了新的构造块正交码的循环除代数（CDA）和交叉积代数（CPA）。此外，我们展示了如何利用块正交属性的空时分组码，以减少解码复杂度的球解码器使用深度优先搜索的方法。解码复杂度的仿真结果表明，BOSTBC的浮点运算（FLOPS）的数量减少了30%相比，空时分组码没有块正交结构。
2013-01-23 cs.IT math.IT
D-MG Tradeoff of DF and AF Relaying Protocols over Asynchronous PAM Cooperative Networks
针对非正交选择解码转发（NSDF）、正交选择解码转发（OSDF）、非正交放大转发（NAF）和正交放大转发（OAF）等中继协议，研究了一般两跳异步协作网络的分集复用折衷。假设发射机节点异步发送脉冲幅度调制（PAM）信号，其中信息符号由成形波形线性调制以发送到目的地。我们考虑两种不同的情况下，在时域中的整形波形的长度。在理论上的情况下，整形波形与无限时间的支持，它示出，双折射不影响DMT性能的系统和相同的DMT作为相应的同步网络获得所有上述协议。在有限长度成形波形的实际情况下，它示出了更好的分集增益可以实现在带宽扩展的代价。在解码和转发（DF）型协议中，异步网络在复用增益的整个范围内提供比相应同步网络更好的分集增益。在放大和转发（AF）类型的协议，异步网络提供相同的DMT的OAF协议下的相应的同步对应物，然而，更好的分集增益下NAF协议实现整个范围内的复用增益。具体地，在单中继异步网络中，NAF协议提供与2 { \times } 1多输入单输出（MISO）信道相同的DMT。
2011-02-18 cs.IT math.IT
Computational Complexity of Decoding Orthogonal Space-Time Block Codes
量化了正交空时分组码G的最优译码的计算复杂性，该正交空时分组码G满足正交性，即G乘以G的Hermitian转置等于常数c乘以码的平方符号之和乘以单位矩阵，其中c为正整数。文中给出了四种具有相同计算复杂性的最佳译码等价技术。在特殊情况下的基本配方的修改计算和举例说明。本文修正和推广了[1]、[2]，并将它们与文献中的结果统一起来。此外，文献中的一些结果也推广到了c > 1的情形.
2009-10-09 cs.IT math.IT
Optimal Decoding Algorithm for Asynchronous Physical-Layer Network Coding
物理层网络编码（PNC）的一个关键问题是如何处理多个发射机发送的信号之间的串扰。也就是说，由不同发射器发射的符号可能在符号未对准以及相对载波相位偏移的情况下到达接收器。本文提出并研究了一种基于置信传播（BP）的通用框架，该框架可以有效地处理符号和相位噪声：2）对于BPSK和QPSK调制，与现有方法相比，我们的BP方法可以显著降低由于噪声引起的信噪比损失;（3）发现符号不对准使得系统性能对载波相位偏移的敏感性降低，并且对载波相位偏移具有更强的鲁棒性。第三，具有以下实际意义。控制符号定时比控制载波相位偏移相对容易。我们的结果表明，如果我们可以控制PNC中的符号偏移，则故意引入符号不对准以使系统对相位偏移不敏感实际上是有利的。
2011-05-30 cs.IT cs.NI math.IT
On the Minimum Decoding Delay of Balanced Complex Orthogonal Design
带参数$[p, n, k]$的复正交设计（COD）是用于空时分组码（STBC）的组合设计。对于STBC，$n$是天线的数量，$k/p$是速率，而$p$是解码延迟。Adams等人提出了一类称为平衡复正交设计（BCOD）的速率$1/2$ COD，并且他们构造了具有速率$k/p = 1/2$和用于$n=2m$的解码延迟$p = 2^m$的BCOD。此外，他们证明了当$m$与$1$，$2$或$3$模块$4$全等时，构造具有最佳解码延迟。他们猜想对于$m \equiv 0 \pmod 4$的情形，$2^m$也是$p$的下界。本文证明了这一猜想。
2014-01-03 cs.IT math.IT
Belief Propagation Based Decoding of Large Non-Orthogonal STBCs
提出了一种基于置信传播（BP）的非正交空时分组码（STBC）译码算法，该算法由具有{\em大维数}的循环除代数（CDA）实现。所提出的方法涉及的STBC MIMO系统的马尔可夫随机场（MRF）表示的消息传递。采用BP方法解码大尺寸的非正交空时分组码还没有报道。我们的仿真结果表明，所提出的基于BP的解码实现越来越接近SISO AWGN性能的维数增加。此外，它还实现了接近容量的turbo编码BER性能;例如，通过使用BPSK从CDA对$24\times 24$ STBC进行BP解码（即，576个实维度）和1/2速率turbo码（即，12bps/Hz频谱效率），实现了接近理论MIMO容量的仅约2.5dB内的编码BER性能。
2009-01-13 cs.IT math.IT
Frequency-Asynchronous Multiuser Joint Channel-Parameter Estimation, CFO Compensation and Channel Decoding
本文研究了一种采用正交频分复用（OFDM）和交织多址（IDMA）的信道编码多用户系统。为了实现OFDM-IDMA的潜在优势，必须解决两个挑战。第一个挑战是多个信道参数的估计。考虑到由于用户的信道参数的估计彼此交织，因此总体估计误差可能随着用户的数量而增加，问题是如何包含多个用户的信道参数的估计误差。第二个挑战是多个用户的发射机可能由不同的RF振荡器驱动。相关联的频率ω y可能导致接收机处的多个CFO。与可以补偿掉单个CFO的单用户接收机相比，多用户接收机的一个特殊困难是不可能同时补偿所有多个CFO。为了解决这两个问题，我们提出了一个框架来解决多用户信道参数估计，CFO补偿和信道解码联合迭代的问题。该框架采用空间交替广义期望最大化（SAGE）算法将多用户问题分解为多个单用户问题，并采用期望条件最大化（ECM）算法解决每个单用户子问题。SAGE和ECM在框架中的迭代执行允许以最佳方式解决上述两个挑战。基于软件无线电的仿真和实际实验表明，与其他方法相比，我们的方法可以实现显着的性能增益。
2016-01-29 cs.IT math.IT
Block-Orthogonal Space-Time Code Structure and Its Impact on QRDM Decoding Complexity Reduction
速率=发射天线数目的全速率空时码（STC）具有高复用增益，但即使在使用诸如球形或QRDM解码器的复杂度降低的解码器进行解码时也具有高解码复杂度。在本文中，我们介绍了一个新的码STC属性称为块正交属性，它可以利用QR分解为基础的解码器，以实现显着的解码复杂度降低，而性能损失。我们表明，这样的复杂性降低原则可以受益于现有的代数码，如完美和DjABBA码，由于其固有的（但以前未发现）块正交属性。此外，我们构建和优化新的全速率BOSTC（块正交STC），进一步最大限度地降低QRDM复杂度的潜力。对译码复杂度与误出错率（BER）性能的仿真结果表明，只要QRDM译码器工作在降低复杂度的模式下，新BOSTC码的性能优于所有已知码，且该码具有理想的复杂度饱和特性.
2011-10-06 cs.IT math.IT
Low-Complexity Near-ML Decoding of Large Non-Orthogonal STBCs Using PDA
来自具有大维度的循环划分代数（CDA）的非正交空时分组码（STBC）是有吸引力的，因为它们可以同时实现高频谱效率（对于给定数量的发射天线，与V-BLAST中相同的频谱效率）{ \em}以及全发射分集。具有数百个维度的非正交STBC的解码一直是一个挑战。本文提出了一种基于概率数据关联（PDA）的大维数非正交空时分组码解码算法。我们的仿真结果表明，提出的基于PDA的算法实现了近SISO AWGN未编码的BER以及近容量编码的BER（约5 dB的理论容量内）的大型非正交空时分组码从CDA。我们研究了空间相关性对误码率的影响，并表明，由于空间相关性的性能损失可以通过提供更多的接收空间维度来减轻。我们报告良好的BER性能时，使用基于训练的迭代解码/信道估计（而不是假设完美的信道知识），在信道具有较大的相干时间。PDA算法和似然上升搜索（LAS）算法（在我们最近的工作报告）的性能的比较。
2009-01-13 cs.IT math.IT
ML Decoding Complexity Reduction in STBCs Using Time-Orthogonal Pulse Shaping
空间键控（SSK）和空间调制（SM）系统采用时间正交脉冲成形（TOPS）滤波器来获得发射分集增益，本文针对这两种系统的最新发展，提出了一种用于空时分组码（STBC）的TOPS滤波器。我们表明，任何空时分组码的重量矩阵集划分成P个子集的等价关系称为公共支持关系下，可以通过适当地采用跨空间和时间的TOPS波形的P -组解码。此外，通过考虑一些著名的STBC在文献中，我们表明，他们的最大似然解码复杂度的顺序可以大大降低TOPS的应用。
2012-04-25 cs.IT math.IT
Low-Complexity Near-ML Decoding of Large Non-Orthogonal STBCs using Reactive Tabu Search
具有{ \em大维度}的非正交空时分组码（STBC）是有吸引力的，因为它们可以同时实现高频谱效率（对于给定数量的发射天线，与V-BLAST中相同的频谱效率）{ \em以及}全发射分集。具有大维度的非正交STBC的解码一直是一个挑战。在本文中，我们提出了一个反应禁忌搜索（RTS）为基础的算法解码的非正交空时分组码从循环划分代数（CDA）具有大的维度。在i.i.d衰落和接收端的理想信道状态信息（CSIR）下，我们的仿真结果表明，基于RTS的$12\times 12$ STBC从CDA和具有288实维度的4-QAM解码在SNR仅偏离SISO AWGN性能0.5 dB的情况下实现了$i)$ $10^{-3}$未编码BER，并且$ii)$编码BER性能接近理论MIMO容量的约5 dB以内，在18 bps/Hz的频谱效率下使用速率-3/4 turbo码。RTS被证明可以实现接近SISO AWGN的性能，其维数比LAS算法（我们最近报道的）少，但复杂度比LAS高。我们还报告了良好的BER性能的RTS时，I.I.D衰落和完美的CSIR假设放宽考虑空间相关的MIMO信道模型，并通过使用基于训练的迭代RTS解码/信道估计方案。
2009-01-13 cs.IT math.IT
Asynchronous Code-Division Random Access Using Convex Optimization
蜂窝系统和传感器网络中的许多应用涉及大量用户的随机子集异步地向基站报告活动。本文探讨了随机接入信道中的多用户检测（MUD）的问题，这样的应用。传统的正交信令忽略了这个问题中用户活动的随机性，并将用户的总数限制在信号空间维数的数量级上。另一方面，基于竞争的方案，遭受由冲突传输和隐藏节点问题引起的延迟。相比之下，本文提出了一种新的配对的异步非正交码分随机接入方案与凸优化为基础的多用户检测算法，克服了与正交信令和竞争为基础的方法的问题。提出的多用户检测算法的两个主要特点是，它不需要每个用户的延迟或信道状态信息的知识，它具有多项式时间的计算复杂性。本文的主要分析贡献是在任意或随机延迟和两个简单的度量的用户码字集的存在下，所提出的多用户检测算法的性能之间的关系。这些指标的研究，然后集中在两个特定的码字，随机二进制码字和专门构造的代数码字，异步随机接入。随后的分析证实，所提出的方案连同这两个码字集的任何一个显着优于正交信令为基础的随机接入在系统中的用户总数方面。
2011-06-20 cs.IT math.IT
Event-Triggered Resilient Filtering for 2-D Systems with Asynchronous-Delay: Handling Binary Encoding Decoding with Probabilistic Bit Flips
本文研究了一类具有异步延迟的二维系统在概率比特翻转下的弹性滤波问题，提出新的事件触发机制与测量重构方法，并通过最小化滤波误差协方差上界证明了估计器的无偏性。
2024-04-25 cs.IT cs.SY eess.SY
Fully Asynchronous Unsourced Random Access over Fading Channels
IHP - Leibniz Institute for High Performance Microelectronics（IHP-莱布尼茨高性能微电子研究所）；Imperial College London（帝国理工学院）；German Aerospace Center (DLR)（德国航空航天中心）
该研究提出了一种完全异步的无源随机接入方案，通过极码和导频序列结合双滑动窗口解码器，实现对衰落信道中异步用户数据的高效解码与干扰抵消。
2025-12-22 cs.IT eess.SP math.IT
Quasi-Orthogonal STBC With Minimum Decoding Complexity
本文研究了一种具有最小译码复杂度的准正交空时分组码（MDC-QO-STBC）。我们制定其代数结构，并提出了一个系统的方法，其建设。我们表明，一个最大似然（ML）解码器的MDC-QOSTBC，对于任何数量的发射天线，只需要联合检测两个真正的符号。假设使用正方形或矩形二次振幅调制（QAM）或多相移键控（MPSK）调制的MDC-QOSTBC，我们也得到了最佳的星座旋转角度，以实现全分集和最佳的编码增益。我们表明，这些MDC-QOSTBC的最大可实现的码率是1三个和四个天线和3/4五至八个天线。我们还表明，建议MDC-QOSTBC有几个理想的属性，如更均匀的天线之间的功率分布和更好的可扩展性，在调整发射天线的数量相比，协调交织正交设计（CIOD）和非对称CIOD（ACIOD）码。对于奇数个发射天线的情况，MDC-QO-STBC也具有比CIOD更好的解码性能。
2006-03-16 cs.IT math.IT
Separable Implementation of L2-Orthogonal STC CPM with Fast Decoding
在本文中，我们提出了一种替代的可分离实现的L2正交空时码（STC）的连续相位调制（CPM）。在这种方法中，我们分裂成一个单一的传统CPM调制器和校正滤波器组的STC CPM发射机。虽然CPM调制器对于所有发射天线是共用的，但是校正滤波器组对每个天线应用不同的校正单元。因此，期望的码特性，如正交性和全分集，是可以实现的，只是稍微大的带宽需求。这种新的代表性有三个主要优点。首先，它允许容易地将正交性条件推广到任意数量的发射天线。其次，对于我们详细描述的一组相当一般的校正函数，可以证明实现了全分集。第三，通过分离接收器内部的调制和校正步骤，可以将更简单的接收器设计为一组数据独立的逆校正滤波器，后面跟着单个CPM解调器。因此，在该实现中，仅需要一个相关滤波器组来检测所有发送的信号。解码工作量仅随发射天线的数量线性增长。
2009-02-28 cs.IT math.IT
Soft Decision Decoding of the Orthogonal Complex MIMO Codes for Three and Four Transmit Antennas
对于MIMO编码，随机性是非常期望的属性。它实现了逐符号解码，其中其他符号估计中的错误不会影响结果，从而提供了值得追求的最优性。另一个有益的特性是低复杂度软判决解码器，其对于正交复MIMO码对于两个发射（Tx）天线是已知的，即对于Alamanti码。我们提出了新的软判决解码器的正交复MIMO码的三个和四个Tx天线和扩展的最大比合并（MRC）的旧结果，以涵盖所有正交码多达四个Tx天线。通常，复杂的传输方案包括前向纠错（FEC）编码，并且其性能在FEC解码器而不是在MIMO解码器处测量。我们介绍的接收机结构，提供MIMO解码器的软决策的解调器，这反过来又曲柄出对数的似然比（LLR）的每个比特，并将它们提供给FEC解码器。这对接收机做出了显著的改进，其中最大似然（ML）MIMO解码器在过早的阶段做出硬判决。此外，额外的增益是以惊人的低复杂性实现的。
2010-01-11 cs.IT math.IT
Constructions and List Decoding of Sum-Rank Metric Codes Based on Orthogonal Spaces over Finite Fields
本文基于有限域上正交空间构造Sum-rank度量码，提出两种构造方法，并利用子空间设计计算列表译码的列表大小，从而提升译码成功率。
2025-07-22 cs.IT math.IT
Asynchronous Massive Access and Neighbor Discovery Using OFDMA
无线物联网（IoT）中的基本通信问题是发现大量设备，并允许它们可靠地访问共享信道。这些设备经常随机地和零星地发送短消息。本文提出了一种新的免授权大规模接入的信令方案，其中每个设备将其身份和/或信息编码在一组稀疏的音调中。这种传输以正交频分多址（OFDMA）的形式实现。在一定的条件下，假设设备时延为符号间隔的有界未知倍数，证明了稀疏OFDMA可以实现任意可靠的异步设备识别和消息解码，码长为O（K（log K + log S + log N）），其中N表示设备数量，K表示活动设备的实际数量，log S基本上等于设备可以发送的比特数（包括其身份）。通过利用快速傅立叶变换（FFT），可以使用于发现和解码的计算复杂性在总设备数量中是次线性的。为了证明该概念，提出了一种特定的设计，以识别多达100个有源设备的$2^{38}$可能的设备，具有多达20个符号的延迟和适度的信噪比和衰落。码长与标准时隙ALOHA和载波侦听多址（CSMA）方案相比要有利得多。
2021-11-19 cs.IT math.IT
Block Orthogonal Sparse Superposition Codes for Ultra-Reliable Low-Latency Communications
低速率和短分组传输对于超可靠低延迟通信（URLLC）是重要的。本文提出了一类新的URLLC稀疏叠加码，称为块正交稀疏叠加（BOSS）码。我们首先提出了一个代码构造方法的有效编码的BOSS码。其核心思想是通过字典矩阵的正交列的叠加和顺序位映射策略来构造码字。我们还提出了一个近似的最大后验概率（MAP）解码器与两个阶段。近似MAP解码器经由并行解码结构显著地减少了解码延迟，同时保持与极化码的连续消除列表（SCL）解码器相当的解码复杂度。此外，为了衡量在有限块长度制度的代码性能，我们推导出一个精确的解析表达式块出错率（BLER）的单层BOSS码的相关代码参数。最后，我们提出了一个循环冗余校验辅助BOSS（CA-BOSS）码，简单的列表解码，以提高代码的性能。我们的实验验证，CA-BOSS与简单的列表解码器优于CA极化码与SCL解码在低速率和有限块长度的制度，同时实现有限块长度的容量上限内的一dB的信噪比。
2022-08-14 cs.IT math.IT
Low-delay, High-rate Non-square Complex Orthogonal Designs
如果$n$是偶数，则用于$n$发射天线的非平方复正交设计的最大速率是$1/2+\frac{1}{n}$，并且如果$n$是奇数，则用于$n$发射天线的非平方复正交设计的最大速率是$1/2+\frac{1}{n+1}$，并且Liang（IEEE Trans. Inform. Theory，2003）和Lu等人（IEEE Trans. Inform. 2005年），以达到这一目标。关于最大速率复正交设计的解码延迟的下界已经由Adams等人（IEEE Trans. Inform. Theory，2007），并且观察到Liang的构造实现了$n$等于1和3模4的延迟上的界限，而Lu等人的构造实现了等于1和3模4的延迟上的界限。的构造达到了$n=0,1,3$ mod 4的界限。对于$n=2$ mod 4，Adams等人（IEEE Trans. Inform. Theory，2010）已经示出了最小解码延迟是下限的两倍，在这种情况下，Liang和Lu等人都证明了最小解码延迟是下限的两倍。的构造实现了最小的解码延迟。当$n=2$ mod 4时为%。对于大的$n$值，观察到速率接近一半并且解码延迟非常大。Tarokh等人（IEEE Trans. Inform. Theory，1999）。%构造了一类对所有$n$都具有低译码延迟的码率为1/2的码。本文对所有的$n$构造了另一类码率为1/2的码，在这种…
2011-12-07 cs.IT math.IT
Semantic-Aided Iterative Decoding for Uplink Non-Orthogonal Transmission
School of Electrical and Computer Engineering, The University of Sydney（悉尼大学电气与计算机工程学院）
本文提出语义辅助迭代解码（Sem-IR）方案，结合ByT5语言模型与物理层迭代，在8dB时较无语义反馈的NOMA将块错误率降低一个数量级，性能优于TDMA。
2026-08-11 cs.IT math.IT
Noise Recycling
我们介绍了噪声回收，一种方法，大大提高了解码性能的正交信道相关噪声，而不需要联合编码或解码。该方法可以与代码、码率和解码技术的任何组合一起使用。在该方法中，通过从其接收信号中减去其解码输出来从前导信道估计噪声的连续实现。该估计被再循环以降低正经历相关噪声的正交信道的信噪比（SNR），从而提高其解码的准确性。在该设计中，信道仅通过提供解码后的噪声估计来彼此辅助。对于一个系统与任意噪声相关的正交信道之间经历潜在的不同条件，我们介绍了一种算法，确定一个静态的解码顺序，最大限度地提高总的有效SNR。我们证明，这种解决方案的结果在更高的有效信噪比比独立解码，这反过来又导致一个更大的速率区域。我们推导出上界和下界的能力，任何顺序解码的正交信道的相关噪声的编码器是独立的，并表明这些界限几乎是紧的。我们数值比较的上限与容量的联合高斯噪声信道的联合编码和解码，显示它们匹配。仿真结果表明，噪声回收可以采用任何组合的代码和解码器，它给出了显着的块出错率（BLER）的好处时，应用静态预定顺序用于增强速率区域。我们进一步确定，通过动态噪声回收可以实现额外的BLER改善，其中前导信道不是预先确定的，而是基于哪个解码器提供最有信心的解码来实时选择的。
2020-06-08 cs.IT math.IT
Protograph LDPC Code Design for Asynchronous Random Access
这项工作解决了一个不协调的，帧和时隙异步随机接入协议的物理层信道编码设计。从观察两个用户之间的碰撞产生非常具体的干扰模式，我们定义了一个代理信道模型，并提出了不同的原型低密度奇偶校验码设计。建议的代码都测试在一个设置中的物理层被抽象，以及在一个更现实的信道模型，其中有限长度的物理层模拟的整个异步随机接入方案，包括解码进行。我们发现，抽象的物理层模型高估的性能时，短块被认为是。此外，优化的代码显示在支持的信道业务中的增益-信道上可以同时容纳的终端数量的度量-在10^{-2} w.r.t.的分组丢失率下约为17%。现成的代码
2019-08-05 cs.IT math.IT
Detection and Combining Techniques for Asynchronous Random Access with Time Diversity
异步随机接入（RA）协议是特别有吸引力的，因为它们的简单性和避免紧同步的要求。最近的增强表明，连续干扰消除（SIC）的使用可以大大提高这些方案的性能。当应用分集合并技术时，可以实现性能的进一步提高。为了实现组合，必须在解码之前完成分组的检测和与它们的发射机的关联。我们提出了一个解决这个问题的方案，分为两个阶段。非相干软相关以及干扰感知软相关被用于分组检测。我们通过数值模拟来评估这两种解决方案的检测能力。我们还数值评估所提出的方法实现的频谱效率，突出其优点。
2016-07-21 cs.IT math.IT
Asynchronous Massive Access in Multi-cell Wireless Networks Using Reed-Muller Codes
为大量设备提供连接是5G无线系统的关键挑战。特别是，它是至关重要的，以开发有效的方法，在多小区网络中的衰落，路径损耗和延迟的不确定性的主动设备识别和消息解码。本文提出了一种使用二阶Reed-Muller（RM）序列和正交频分复用（OFDM）的方案。对于给定的正整数$m$，生成具有长度为$2^m$的多达$2^{m(m+3)/2}$码字的码本，其中每个码字是由具有二进制条目的矩阵-向量对确定的唯一RM序列。这允许每个设备发送信息的$m(m + 3)/2$比特，其中任意数量的这些比特可以用于表示节点的身份，并且剩余比特表示消息。最多可以有$2^{m(m+3)/2}$不同的标识。使用迭代算法，接入点可以估计每个附近设备的矩阵-向量对，只要没有太多设备在同一帧中传输。实验结果表明，该算法的计算复杂性和误码性能均优于其他同类算法。在这项工作中开发的设备识别和消息解码方案可以作为免授权的大规模访问的基础，为数十亿台设备与数百个同时活跃的设备在每个小区。
2021-09-28 cs.IT math.IT
OFDM based Distributed Space Time Coding for Asynchronous Relay Networks
最近Li和Xia提出了一种基于Alamanti空时码和正交频分复用的无线中继网络传输方案，以对抗中继节点处的定时误差的影响。这种传输方案非常简单，并且对于任何数量的中继都可以实现2阶分集。由于其简单性，该方案被扩展到一个更一般的传输方案，可以实现充分的合作多样性的任何数量的中继。的分布式空时分组码（DSTBC）的结构，承认其应用在建议的传输方案的条件被确定，并指出，最近提出的全分集四组可解码的DSTBC从预编码的坐标交织正交设计和扩展的Clifford代数满足这些条件。然后，它示出了如何在源差分编码可以与所提出的传输方案相结合，以达到一个新的传输方案，可以实现完全的合作分集在异步无线中继网络中没有信道信息，也没有定时误差的知识在目的节点。最后给出了适用于这种二次幂中继传输方案的四种分组可译码的分布式差分空时分组码。
2008-04-19 cs.IT math.IT
Asynchronous Physical-layer Network Coding Scheme for Two-way OFDM Relay
在双向OFDM中继中，中继节点和终端节点之间的载波频偏（CFO）会引入严重的载波间干扰（ICI），从而降低传统物理层网络编码（PLNC）的性能。此外，在ICI存在的情况下，传统的计算后验概率的算法将在中继节点处招致过高的计算复杂性。在本文中，我们提出了一个两步异步PLNC方案在继电器，以减轻CFO的影响。在第一步中，我们打算重建ICI分量，其中空间交替广义期望最大化（SAGE）算法用于联合估计所需的参数。在第二步中，提出了一种信道解码和网络编码方案，利用重构的ICI将接收信号转换为两个终端发送信息的XOR。仿真结果表明，该方案以相对较低的计算复杂性有效地抑制了OFDM中继中CFO的影响。
2012-04-12 cs.IT math.IT
Majority Logic Decoding of Affine Grassmann Codes Over Nonbinary Fields
本文研究非二元域上仿射Grassmann码的译码问题，通过利用不同秩矩阵和码的自同构群构建正交校验集，实现了多数逻辑译码，其纠错能力与复杂度与现有Grassmann码译码器相同。
2025-07-13 cs.IT math.IT
Asymptotic and Finite Frame Length Analysis of Frame Asynchronous Coded Slotted ALOHA
我们考虑一个帧异步编码时隙ALOHA（FA-CSA）系统，其中用户根据泊松随机过程成为活跃的。与标准帧同步CSA（FS-CSA）相反，用户在其激活之后的时隙中发送其消息的第一副本，并且在多个后续时隙中均匀随机地发送其他副本。我们推导出（近似）密度演化特征的渐近性能的FA-CSA时，帧长度趋于无穷大。我们表明，如果用户可以监控系统开始传输之前，发生类似的空间耦合码的边界效应，这大大提高了解码阈值相比，FS-CSA。我们还推导出解析近似的错误地板（EF）在有限帧长度制度。我们表明，FA-CSA产量一般较低的EF，更好的性能在瀑布区域，和较低的平均延迟，相比FS-CSA。
2016-06-14 cs.IT math.IT
Coding Theorems for Asynchronous Slepian-Wolf Coding Systems
Slepian-Wolf（SW）编码系统是具有两个编码器和一个解码器的信源编码系统，其中这些编码器独立地将来自两个相关信源的信源序列编码成码字，并且解码器从码字重构两个信源序列。在本文中，我们考虑SW编码系统是异步的情况，即，每个编码器以某个未知延迟对源序列进行采样。我们假设延迟是未知的，但编码器和解码器已知可能延迟的最大值和最小值。我们还假设源是离散平稳无记忆的，并且源的概率质量函数（PMF）是未知的，但系统知道它属于某个PMF集合。对于这种异步SW编码系统，我们澄清了可实现的速率区域，这是一组编码器的速率对，使得解码错误概率为零，块长度趋于无穷大。我们发现，这个区域并不总是与同步SW编码系统，其中每个编码器的采样源序列没有任何延迟。
2019-06-07 cs.IT math.IT
An Approach to Asynchronous Unsourced Random Access
该研究提出一种全异步URA系统，以前导实现时间同步、极小前导池解决碰撞，其在宽SNR下支持的活跃用户数接近时隙URA系统。
2026-09-02 cs.IT math.IT
On the Search for High-Rate Quasi-Orthogonal Space-Time Block Code
准正交空时分组码（QO-STBC）具有比正交空时分组码更高的编码速率和比非正交空时分组码更低的译码复杂度。本文首先推导了QO-STBC的代数结构，然后将其应用于一种新的基于图的搜索算法中，以找到码率大于1的高速率QO-STBC。从使用这种方法发现的四天线码，它被发现，最大码率被限制为5/4与符号分集水平为4，和4与符号分集水平为2。这些高速率QO-STBC的最大似然解码可以在两个单独的符号子组上执行。码率为5/4的码是第一种已知的具有全符号分集水平的码率大于1的QO-STBC。
2008-06-20 cs.IT math.IT
Asynchronous Transmission over Gaussian Interference Channels with Stochastic Data Arrival
本文研究了在随机数据到达~（GIC-SDA）下具有两个发射机-接收机~（Tx-Rx）对的高斯干扰信道。信息比特根据独立的异步伯努利过程~（Tx-Tx~ xyy）到达发送器。每个信息源在生成给定的总比特数之后关闭。传输是\textit{asynchronous}（Tx-Rx~ Rx y），在这个意义上，每个Tx在其缓冲器中有足够的比特可用之后立即向其Rx发送码字。与现有的Tx-Rx同步传输方案相比，这种异步传输方式显着降低了传输延迟。接收机通过采用顺序联合典型性检测来学习两个发射机的活动帧。因此，Tx-Rx调制下的GIC-SDA由具有在接收器处已知的状态的标准GIC表示。状态空间的基数是$\binom{2N_1+2N_2}{2N_2}$，其中$N_1, N_2$是由两个发射机发射的码字的数目。状态的每个实现对$N_1, N_2$施加两组约束，称为几何约束和可靠性约束。在发射机仅知道Tx-Tx-Tx_y的统计的情况下，示出了如何设计$N_1,N_2$以实现两个用户的目标传输速率并最小化不成功解码的概率。
2016-10-25 cs.IT math.IT
Block Orthogonal Sparse Superposition Codes for $ \sf{L}^3 $ Communications: Low Error Rate, Low Latency, and Low Power Consumption
针对衰落信道下BOSS码性能下降问题，提出了MMSE-A-MAP和NSD两种联合解调解码算法，在降低复杂度与延迟的同时提升了性能，并验证了其在低功耗传输中的可行性。
2024-03-23 cs.IT eess.SP math.IT
Study of Delay-Calibrated Joint User Activity Detection, Channel Estimation and Data Detection for Asynchronous mMTC Systems
针对异步 mMTC 系统中正交前导码不足导致的大规模碰撞问题，本文提出基于期望最大化和近似消息传递的时延校准联合用户活跃性检测、信道估计与数据检测算法，利用碰撞用户时延差异和过采样提升检测性能。
2025-07-19 cs.IT eess.SP math.IT
On Frame Asynchronous Coded Slotted ALOHA: Asymptotic, Finite Length, and Delay Analysis
我们认为一个帧异步编码时隙ALOHA（FA-CSA）系统的非协调多址接入，其中用户加入系统的时隙的基础上，根据泊松随机过程，在对比标准帧同步CSA（FS-CSA），用户不帧同步。我们分析了FA-CSA的丢包率和延迟方面的性能。特别是，我们推导出（近似）密度演化特征的渐近性能的FA-CSA时，帧长度趋于无穷大。我们表明，如果接收器可以监控系统之前，任何人开始传输，边界效应类似的空间耦合码发生，这大大提高了迭代解码阈值。此外，我们推导出严格的近似的错误地板（EF）的有限帧长度制度的基础上，发生的最频繁的停止集的概率。我们表明，在一般情况下，FA-CSA提供了更好的性能在EF和瀑布区域相比，FS-CSA。此外，FA-CSA表现出更好的延迟性能比FS-CSA。
2016-11-25 cs.IT math.IT
Achievable Rate Region of Non-Orthogonal Multiple Access Systems with Wireless Powered Decoder
非正交多址（NOMA）是5G系统中用于大量无线节点的同时接入的候选多址方案。另一方面，RF使能的无线能量收集是用于自我可持续的无线节点的有前途的技术。在本文中，我们考虑了一个NOMA系统，其中附近的用户从强无线电信号中获取能量以打开信息解码器。结合传统的时间切换和功率分配方案，提出了一种广义的能量收集方案。所提出的方案的可实现的速率区域的特点下，恒定和动态解码功耗模型。在解码功率恒定的情况下，通过求解两个凸优化子问题得到了可达速率区域，并给出了时间切换和功率分配两种特殊情况下的可达速率区域的封闭形式。如果解码功率与数据率成正比，则可通过穷举搜索算法找到可达到的速率区域。数值结果表明，该广义方案的可达速率域大于时间切换方案和功率分配方案，速率相关的译码器设计有助于扩大可达速率域。
2018-06-07 cs.IT math.IT
Non-Orthogonal Multiple Access Schemes in Wireless Powered Communication Networks
我们的时间和功率分配，以优化的非正交多址接入（NOMA）的无线供电通信网络（WPCN）的总吞吐量。在我们的设置中，一个能量丰富（ER）源将无线能量广播到多个设备，这些设备使用它在上行链路上同时向接入点（AP）传输数据。与大多数先前的工作不同，在本文中，我们考虑一个通用的场景，其中ER和AP不重合，即，是两个独立的实体。研究了两种NOMA译码方案，即低复杂度译码（LCD）和连续干扰消除译码（SICD）。对于每个方案，我们制定了一个有限范围内的总吞吐量优化问题。尽管LCD优化问题的复杂性，由于它的非凸性，我们重铸成一系列的几何规划。另一方面，我们建立了SICD优化问题的凸性，并提出了一个算法来找到它的最优解。我们的数值结果表明，使用连续的干扰消除在WPCN与NOMA的重要性，并显示如何的能量应该作为系统参数的函数分布。
2017-03-03 cs.IT math.IT
Cache-Aided Non-Orthogonal Multiple Access: The Two-User Case
在本文中，我们提出了一个高速缓存辅助非正交多址接入（NOMA）方案的频谱效率的下行链路传输。所提出的方案不仅收获与NOMA和缓存相关的好处，而且还利用缓存在用户处的数据进行干扰消除。因此，高速缓存可以帮助降低残余干扰功率，使得用户处的多个解码顺序可行。解码中的所得灵活性可用于改进的NOMA检测。我们描述了缓存辅助NOMA的可达速率区域，并推导出形成速率区域边界的Pareto最优速率元组。此外，我们优化缓存辅助NOMA完成文件传输所需的时间最小化。最佳的解码顺序和最佳的发射功率和速率分配的缓存状态，文件大小，和信道条件的函数。仿真结果证实，相比于几个基线方案，所提出的高速缓存辅助NOMA方案显着扩展了可实现的速率区域，并增加了下行链路传输的总速率，这转化为大大减少文件传输时间。
2019-03-19 cs.IT math.IT
Unitary Differential Space-Time Modulation with Joint Modulation
提出了两种新的酉差分空时调制（DSTM）的设计方案，具有较低的译码复杂度。如果DSTM码本包含N个码字，则它们的解码器可以被分成几个并行解码器，每个解码器具有小于sqrt（N）的解码搜索空间。这两种设计都基于联合调制的概念，这意味着与传统的逐符号调制不同，联合调制几个信息符号。第一种设计是基于正交空时分组码（O-STBC）的联合星座构造的球形码。第二种设计是基于准正交空时分组码（QO-STBC）与专门设计的成对星座集。所提出的两种酉DSTM方案都具有比许多现有DSTM方案低得多的解码复杂度，包括那些基于Group Code和Sp（2）的DSTM方案，其对于N个码字的码本大小通常具有N的解码搜索空间，并且具有比现有O-STBC DSTM方案好得多的解码性能。在两种设计中，基于O-STBC的DSTM通常具有更好的解码性能，而基于QO-STBC的DSTM在8个发射天线时具有更低的解码复杂度。
2008-06-20 cs.IT math.IT
A Graph-Based Collision Resolution Scheme for Asynchronous Unsourced Random Access
针对异步MIMO大规模无源头随机接入中的TFO与用户碰撞问题，提出SPARC/LDPC分码与多级导频框架，并通过GB-CR$^2$图算法联合重建信道、解决碰撞和补偿偏移，显著提升性能并降低复杂度。
2023-08-18 cs.IT eess.SP math.IT
Decoding of Space-Symmetric Rank Errors
本文研究了某些Gabidulin码的解码，在信道上传输的空间对称错误。空间对称误差是具有列和行空间相等的属性的加性误差矩阵。我们表明，对于限制空间对称错误的信道，具有高概率的错误秩高达2（n-k）/3可以解码的Gabidulin码的长度为n和维度为k，使用弱自正交基作为代码定位器。
2021-02-04 cs.IT math.IT
NOMA in the Uplink: Delay Analysis with Imperfect CSI and Finite-Length Coding
我们研究是否使用非正交多址接入（NOMA）在移动网络的上行链路可以提高性能的正交多址接入（OMA）时，系统需要超可靠的低延迟通信（URLLC）。为了回答这个问题，我们首先考虑一个理想的系统模型，完美的信道状态信息（CSI）在发射机和长码字，其中我们确定最佳的解码顺序时，解码器使用连续干扰消除（SIC）和推导出封闭形式的表达式时，联合解码的最佳速率。虽然联合解码即使在严格的延迟约束下也表现良好，但具有SIC解码的NOMA通常比OMA表现更差。对于低延迟系统，我们还必须考虑有限长度信道编码以及基于速率自适应的不完美CSI的影响。我们推导出封闭形式的近似相应的中断或错误概率，并发现这些影响创建一个更大的性能惩罚NOMA比OMA。因此，具有SIC解码的NOMA可能经常不适合于URLLC。
2019-03-22 cs.IT math.IT
Parallel Coding for Orthogonal Delay-Doppler Division Multiplexing
本文针对ODDM调制提出并行信道编码（PCE）传输策略及结合连续解码反馈的迭代检测解码算法，在降低解码复杂度的同时显著提升了整体错误性能。
2025-02-03 cs.IT eess.SP math.IT
Simple Maximum-Likelihood Decoding of Generalized First-order Reed-Muller Codes
广义一阶Reed-Muller码RM_q（1，m）的高效译码器是降低峰均功率比的各种正交频分复用分组编码方案的译码所必需的。本文提出了一种简单有效的RM_q（1，m）最大似然译码算法。结果表明，对于RM_q（1，m），该算法具有较低的复杂度。
2005-08-03 cs.IT math.IT
