Effects of Non-Identical Rayleigh Fading on Differential Unitary Space-Time Modulation
这篇论文已被作者撤回。
2007-10-20 cs.IT cs.PF math.IT
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Adaptive Modulation with Impulsive Interference
在这封信中，我们分析了功率和速率自适应在一个点到点链路瑞利衰落和脉冲干扰。我们将脉冲干扰建模为Bernoulli-Gaussian随机过程。自适应是用来最大限度地提高平均频谱效率，通过改变功率和速率的传输受到平均功率和瞬时概率的错误约束。在没有脉冲干扰的情况下，众所周知，注水对于块衰落是最佳的。我们提供了两个简单的方案，表明传统的注水算法在脉冲干扰信道中不是最佳的。
2016-05-12 cs.IT math.IT
Polar Feature Based Deep Architectures for Automatic Modulation Classification Considering Channel Fading
Graduate Institute of Electrical Engineering, National Taiwan University（台湾大学电机工程学研究所）
为了开发智能化的接收机，自动调制分类（AMC）对于更好地利用频谱起着重要作用。新兴的深度学习（DL）技术由于其在对具有深层结构的数据进行分类方面的优越性能而在AMC中受到了广泛关注。在这项工作中，提出了一种新的基于极性的深度学习架构与通道补偿网络（CCN）。我们的测试结果表明，从极域（r-theta）学习特征可以将识别准确率提高5%，并将训练开销减少48%。此外，提出的CCN也是强大的信道衰落，如幅度和相位偏移，并可以提高识别精度的14%，在实际的信道环境。
2018-10-07 cs.IT cs.LG eess.SP
Performance Analysis for Multichannel Reception of OOFSK Signaling
本文分析了在衰落信道下，当接收机配置多天线时，开关频移键控（OOFSK）调制的误码性能。该分析是在两种情况下进行的：相干的情况下，衰落是完全已知的接收机，和非相干的情况下，无论是接收机还是发射机知道的衰落系数。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。研究了接收天线间衰落相关的影响。仿真结果表明，对于足够低的占空比值，实现了相对于FSK信令的较低的错误值概率。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。
2007-05-01 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
On the asymptotic analysis of the high-order statistics of the channel capacity over generalized fading channels
在这篇文章中，我们提供了进一步的渐近分析高阶统计（HOS）的信道容量在广义衰落信道，特别是通过提出简单的和封闭的形式的表达式，每个可以很容易地计算为一个紧界揭示之间的存在恒定的差距的实际和渐近的HOS的信道容量在高和低信噪比（SNR）的限制。因此，我们表明，这些封闭形式的渐近表达式是有见地的，足以理解的多样性增益。我们遵循的数学形式主义，在这篇文章中说明了一些选定的数值例子，验证我们的新推导的渐近结果的正确性。
2019-10-12 cs.IT math.IT
Space-Time Polar Coded Modulation
在加性高斯白噪声（AWGN）信道下，极化码具有与Turbo/LDPC码相当甚至更好的有限长性能。极化编码是基于由底层二进制输入信道上的变换引起的所谓的信道极化现象。信道极化在许多信号处理问题中具有普遍性，并已被应用于编码调制方案中。在本文中，信道极化进一步扩展到多天线传输的多级编码原则。通过三级信道变换，将正交幅度调制（QAM）下的多输入多输出（MIMO）信道变换为一系列合成的二进制输入信道。基于这种广义的信道极化，所提出的空时极化编码调制（STPCM）方案允许二进制极化编码，调制和MIMO传输的联合优化。此外，还提供了一种在衰落信道上构造极化码的实用解决方案，其中衰落信道近似为与原始信道共享相同容量的AWGN信道。在具有非相关瑞利快衰落的MIMO信道上的仿真结果表明，所提出的STPCM方案在所有仿真情况下的性能都优于比特交织Turbo编码方案，而后者已被许多现有的通信系统所采用。
2014-05-19 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
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
Space Shift Keying (SSK-) MIMO with Practical Channel Estimates
在本文中，我们研究了空间调制的多输入多输出（MIMO）无线系统的性能与不完善的信道知识在接收端。我们将注意力集中在两种传输技术上，它们是空间调制的构建块：i）空间移位键控（SSK）调制;以及ii）时间正交信号设计（TOSD-）SSK调制，其是SSK调制的改进版本，提供发射分集。我们开发了一个单积分封闭形式的分析框架来计算SSK和TOSD-SSK调制的失配检测器的平均误比特概率（ABEP）。该框架利用了条件复高斯随机变量（RV）中的二次形式理论以及Gil-Pelaez反演定理。分析模型是非常普遍的，可以用于任意的发射和接收天线，衰落分布，衰落空间相关性，和训练导频。通过Monte Carlo模拟证实了分析推导，并表明，在独立同分布（i.i.d.）Rayleigh衰落信道，SSK调制是作为单天线系统的不完善的信道知识的鲁棒性，和TOSD-SSK调制是更强大的信道估计误差比Alamanti方案。此外，它指出，只需要很少的训练导频得到足够可靠的信道估计数据检测，并发送和接收的SSK和TOSD-SSK调制的多样性，即使不完善的信道知识被保留。
2012-01-23 cs.IT math.IT
On the Asymptotic Performance Analysis of the k-th Best Link Selection over Non-identical Non-central Chi-square Fading Channels
本文导出了具有不同非中心性参数的非中心卡方随机变量序列的规范化$k$阶最大顺序统计量的渐近分布。我们证明了这些结果的效用，在无线通信系统中的$k$ -th最大信道功率在莱斯衰落链路的统计特性的三个不同的应用中的信噪比。此外，我们推导出简单的表达式的渐近中断概率，平均吞吐量，可实现的吞吐量，和平均误码率。通过大量的Monte Carlo模拟验证了所提出的结果。
2022-01-25 cs.IT math.IT
On the Capacity of Large-MIMO Block-Fading Channels
我们的瑞利块衰落多输入多输出（MIMO）信道的容量在非相干设置的发射机和接收机没有先验知识的衰落信道的实现。我们证明，酉空时调制（USTM）是不是实现在高信噪比（SNR）制度的容量时，天线的总数超过衰落信道的相干时间（表示在符号持续时间的倍数），这种情况是相关的MIMO系统与大型天线阵列（大型MIMO系统）。这一结果肯定地解决了Zheng & Tse（2002）的一个猜想。实现容量的输入信号，我们称之为贝塔变量空时调制（BSTM），原来是一个酉各向同性分布的随机矩阵，和一个对角矩阵，其非零元素分布为适当大小的贝塔分布随机矩阵的特征值的平方根的产品。数值结果表明，在大MIMO系统中使用BSTM而不是USTM，对于实际感兴趣的SNR值，可以获得高达13%的速率增益。
2012-09-30 cs.IT math.IT
New Accurate Approximation for Average Error Probability Under $κ-μ$ Shadowed Fading Channel
本文提出了在$κ-μ$阴影衰落信道下，采用$M$-相移键控（PSK）或差分四进制相移键控加格雷编码（GC-DQPSK）调制方案的通信系统的平均差错概率（AEP）的新的精确近似。首先，在加性高斯白噪声（AWGN）信道下，推导了两种调制方式的错误概率（EP）的精确近似表达式。利用梯形积分方法，给出了$M$-PSK调制系统的符号错误概率的一个严格近似表达式，同时给出了Marcum $Q$-一阶函数（MQF）和DQPSK调制系统的误比特率（BER）的新的上、下界.接下来，这些界限线性组合，提出一个高度精炼和准确的BER的近似。其核心思想体现在与MQF密切相关的修正贝塞尔函数$I_{v}$的减少性质，其自变量为$v$。最后，利用这些近似方法解决了$κ-μ$阴影衰落下AEP的近似问题。数值结果表明，所提出的近似的准确性相比，确切的。
2020-09-28 cs.IT cs.PF math.IT
Performance Analysis on The Basis of a Comparative Study Between Multipath Rayleigh Fading And AWGN Channel in The Presence of Various Interference
干扰是当前无线通信中最重要的问题。在无线通信中使用各种信道。在这里，我想展示两个不同的信道- AWGN和多径瑞利衰落信道的基础上的性能分析。这是对各种调制技术的比较分析。在这里，我还测量了不同调制技术的比特出错率，并比较了不同信道的误码率。我的目标是比较不同类型的信道和调制器的发射机和接收机的不同特性。
2014-04-09 cs.IT cs.NI 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
On the Low SNR Capacity of Peak-Limited Non-Coherent Fading Channels with Memory
在渐近弱信号条件下，研究了峰值功率约束下具有记忆性的非相干平稳高斯衰落信道的容量。假设发射机和接收机都知道衰落规律，但都不知道衰落的实现。一个连接被证明之间的渐近行为的信道容量在这个制度和预测误差的渐近行为在预测衰落过程中产生的非常嘈杂的观察其过去。这种联系可以被看作是Lapidoth & Moser和Lapidoth最近的结果的低信噪比（SNR）模拟，该结果证明了高SNR容量增长与无噪声或几乎无噪声的预测误差之间的联系。我们区分两类衰退定律：“缓慢遗忘”和“快速遗忘”。对于前一类中的信道，低SNR容量由IID输入实现，而在后一类中，这样的输入通常是次优的。相反，渐近容量可以通过具有IID相位但块恒定幅度的输入来接近。
2006-04-07 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
RIS-Aided Index Modulation with Greedy Detection over Rician Fading Channels
本文研究Rician衰落中RIS辅助的SSK/SM索引调制系统，提出基于最高接收信号能量的贪婪检测，并推导PED与BER的闭式及高低SNR渐近表达式，揭示由检测器结构导致的性能饱和和SNR拐点。
2023-07-18 cs.IT eess.SP math.IT
How Good is Phase-Shift Keying for Peak-Limited Rayleigh Fading Channels in the Low-SNR Regime?
研究了在无信道状态信息（CSI）的频率非选择性瑞利衰落信道中，相移键控（PSK）的可达信息速率。衰落过程具有一般的时间相关性，其特征在于其谱密度函数。我们考虑离散时间和连续时间的信道，并找到它们的渐近在低信号噪声比（SNR）。与已知的峰值约束下的容量上限相比，这些渐近性通常导致在低SNR制度的慢时变衰落信道的速率损失可以忽略不计。我们进一步专注于高斯-马尔可夫和克拉克衰落模型的案例研究。
2005-08-27 cs.IT math.IT
Asymptotic Analysis of Multicell Massive MIMO over Rician Fading Channels
本工作考虑多小区大规模MIMO系统的下行链路，其中$N$天线的$L$基站（BS）各自与随机定位在覆盖区域中的$K$单天线用户设备通信。在此设置中，我们有兴趣在估计的总和速率的系统时，MRT和RZF采用的假设下，每个小区内的链路形成MIMO莱斯衰落信道。在每个小区中的数据传输受到信道估计误差、导频污染和任意大尺度衰减的影响的假设下，假设$N$和$K$以非平凡比率$N/K$变大来进行分析。数值结果被用来验证在有限系统政权的渐近分析，并评估在不同的设置下的网络性能。渐近结果也有助于深入了解系统参数之间的相互作用。
2016-05-10 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
Differential Dual-Hop Relaying over Time-Varying Rayleigh-Fading Channels
本文研究了时变瑞利衰落信道下采用差分M-PSK调制和非相干检测的双跳放大转发中继。对于“双符号”检测的情况，一阶时间序列模型被用来表征级联信道的时变性质。基于该模型，推导出了精确的出错率表达式，并通过仿真验证了该表达式的正确性。该表达式表明，误码率与级联信道的自相关性有关，并且在高发射功率下存在不可约的误码平层。为了克服快速衰落所带来的错误平层，还提出了一种近似最优的多符号差分球检测（MSDSD）。仿真结果表明，MSDSD的错误性能在不同的衰落情况下。
2014-03-21 cs.IT math.IT
Error Performance Analysis of DF and AF Multi-way Relay Networks with BPSK Modulation
本文分析了解码转发（DF）和放大转发（AF）多路中继网络（MWRN）的误码性能。我们考虑一个MWRN与成对的数据交换协议，使用二进制相移键控（BPSK）调制在加性高斯白噪声（AWGN）和瑞利衰落信道。我们量化的$L$ -用户DF或AF MWRN中可能的错误事件，并推导出准确的渐近界的概率为一般情况下，用户不正确地解码的消息，正是$k$（$k\in[1,L-1]$）用户。我们表明，在高信噪比（SNR），高阶错误事件（$k\geq 3$）是不太可能在AF MWRN，但所有的错误事件是同样可能在DF MWRN。我们推导出在高信噪比条件下，在AWGN和瑞利衰落信道中，DF或AF MWRN中用户的平均BER。仿真结果验证了推导公式的正确性。我们的研究结果表明，在中高信噪比，DF MWRN提供更好的错误性能比AF MWRN在AWGN信道中，即使有大量的用户（例如，L=100）。然而，AF MWRN在瑞利衰落信道中甚至对于更少数量的用户（例如，$L > 10$）也优于DF MWRN。
2013-08-10 cs.IT math.IT
Asymptotic Capacity of Large Fading Relay Networks with Random Node Failures
为了理解网络对大规模物理攻击的响应，研究了当中继节点数$N$无限大时，具有随机节点故障的半双工衰落中继网络的渐近容量.在本文中，一个简化的独立的攻击模型，假设每个中继节点的失败与一定的概率。被认为是非相干中继方案，这对应于零前向链路信道状态信息（CSI）的情况下，在中继。因此，整个中继网络可以等效为一个瑞利衰落信道，我们推导出$ε$中断容量上限根据多址接入（MAC）割集，和$ε$中断可实现率的放大和转发（AF）和解码和转发（DF）的策略。此外，我们表明，DF策略是渐近最优的中断概率$ε$为零，AF策略严格次优的所有信号噪声比（SNR）制度。关于由于随机攻击而导致的速率损失，AF策略在高SNR区域中遭受的速率损失比DF策略少，而DF策略在低SNR区域中表现出更鲁棒的性能。
2010-01-29 cs.IT math.IT
Closed-Form and Asymptotic BER Analysis of the Fluctuating Double-Rayleigh with Line-of-Sight Fading Channel
最近，一个推广的双瑞利与视线信道衰落模型，考虑到阴影的视线组件已被提出。在这项研究中，MPSK/MQAM调制的平均比特出错率的封闭形式的分析进行。导出的解决方案是伴随着建议的数值有效的近似和所有可能的渐近表达式，对应于极端的信道参数。最后，通过数值仿真验证了所得结果的正确性.
2022-06-22 cs.IT eess.SP math.IT
Asymptotic Moments for Interference Mitigation in Correlated Fading Channels
我们考虑一类大型随机矩阵，由独立的列向量与零均值和不同的协方差矩阵，并获得渐近紧确定性近似的时刻。这种随机矩阵模型出现在最近感兴趣的几种无线通信系统中，例如分布式天线系统或大型天线阵列。在这样的系统中计算线性最小均方误差（LMMSE）检测器需要一个大的协方差矩阵的逆，这变得过于复杂的天线和用户的数量增长。我们将推导出的矩量结果应用于一个低复杂度的多项式展开检测器的设计，该检测器用一个矩阵多项式近似矩阵的逆，并研究其渐近性能。仿真结果证实了分析，并评估有限的系统尺寸的性能。
2011-04-26 cs.IT math.IT
Asymptotic Capacity Analysis for Adaptive Transmission Schemes under General Fading Distributions
在一般分布的衰落信道上，对几种自适应传输方案，包括最佳功率和速率自适应、仅速率自适应、信道反转及其变体，在高信噪比和低信噪比下的各态历经信道容量进行了渐近比较。分析的高信噪比的前对数常数的遍历容量揭示了存在的恒定容量之间的差异差距的计划与前对数常数？1.这些高信噪比容量差异差距的封闭形式的表达式推导出来，这是成正比的SNR损失之间的这些计划在dB尺度。这些差距中最大的一个被发现之间的最佳功率和速率自适应方案和信道反转方案。基于这些表达式，它示出的空间分集或多用户分集的存在下，使信道反转任意接近实现最佳容量在高信噪比与足够大的天线或用户的数量。低SNR分析还表明，衰落的存在可证明总是在足够低的SNR提高容量相比，加性高斯白噪声（AWGN）的情况下。数值结果证实了我们的分析结果。
2011-04-10 cs.IT math.IT
Asymptotic analysis of downlink MIMO systems over Rician fading channels
在这项工作中，我们专注于遍历和速率在单小区的大规模多用户MIMO系统中，基站采用N个天线与$K$单天线用户设备进行通信的下行链路。一个正则化迫零（RZF）计划用于预编码的假设下，每个链路形成一个空间相关的MIMO莱斯衰落信道。假设$N$和$K$以非平凡的比率变大并且在基站处可获得完美的信道状态信息来进行分析。随机矩阵理论和大系统分析的最新结果被用来计算作为系统参数，空间相关矩阵和Rician因子的函数的信号与干扰加噪声比的渐近表达式。数值结果被用来评估在不同的操作条件下的有限系统政权的性能差距。
2016-01-26 cs.IT math.IT
On the Performance of MIMO FSO Communications over Double Generalized Gamma Fading Channels
大气湍流是影响自由空间光通信系统性能的一个主要因素。空间分集技术提供了一种很有前途的方法来减轻相干性引起的衰落。本文研究了具有空间分集的FSO链路在大气湍流信道中的出错率性能，该信道由双广义Gamma分布描述，这是一种新的通用统计模型，它涵盖了所有的湍流条件。我们假设强度调制/直接检测与开关键控和提出的BER性能的单输入多输出（SIMO），多输入单输出（MISO）和多输入多输出（MIMO）FSO系统在这个新的信道模型。
2015-02-02 cs.IT math.IT
Unified Error Rates Analysis of MIMO Space-Time Block Codes over Generalized Shadowed κ-μ and η-μ Fading and AWGGN
该文提出了一种新的空时分组码（STBC）在多输入多输出（MIMO）网络中的统一性能分析方法。具体地说，我们推导出新颖的，简单的和准确的平均比特出错率（ABER）的表达式在广义η-μ和阴影κ-μ衰落信道的相干调制方案。假设网络中的噪声由加性白广义高斯噪声（AWGGN）建模，其中包括拉普拉斯和高斯噪声环境作为特殊情况。该结果避免了在许多多径衰落和噪声模型下重新推导MIMO STBC系统的出错率的需要，同时避免了计算昂贵的表达式。从文献中发表的结果，以及数值模拟证实了我们推导的广义表达式的准确性。
2016-07-31 cs.IT math.IT
Asymptotic Mutual Information Statistics of Separately-Correlated Rician Fading MIMO Channels
在存在Rician衰落和空间相关的情况下，需要精确表征MIMO系统的互信息以评估无线通信信道的吞吐量。在这里，我们提出了一种渐近的方法，允许近似的互信息的分布为高斯分布，以提供平均可达速率和中断概率。更精确地说，当发射天线和接收天线的数目渐近增长且它们的比率接近一个有限常数时，推导了分离相关莱斯衰落MIMO信道的互信息的均值和方差。推导是基于副本的方法，广泛用于理论物理的渐近技术，最近，在通信（CDMA和MIMO）系统的性能分析。副本方法允许以相对简单的方式分析非常困难的系统情况，尽管一些作者指出其假设并不总是严格的。意识到这一点，我们强调的关键假设在这种情况下，非常类似的假设在技术文献中使用的副本方法在其渐近分析。至于有关的互信息的高斯分布的收敛性，它表明，它持有一些温和的技术条件下，这相当于假设的空间相关结构没有渐近占主导地位的本征模。渐近方法的准确性进行评估，提供了相当数量的数值结果。它示出的近似是非常准确的，在各种各样的系统设置，即使当发射和接收天线的数量是小到几个单位。
2007-12-24 cs.IT math.IT
On the Performance of IRS-Assisted SSK and RPM over Rician Fading Channels
本文针对IRS辅助无线网络提出SSK与RPM索引调制方案，推导莱斯衰落信道下的成对错误概率、平均误码率及遍历容量，解析结果与仿真完全吻合。
2024-04-10 cs.IT eess.SP math.IT
