Adaptive Frequency Domain Detectors for SC-FDE in Multiuser DS-UWB Systems with Structured Channel Estimation and Direct Adaptation
针对多用户直接序列超宽带（DS-UWB）系统，提出了两种基于单载波频域均衡（SC-FDE）的自适应检测方案：结构化信道估计（SCE）和直接自适应（DA）。这两种方案都使用最小均方误差（MMSE）线性检测策略，并采用循环前缀。在SCE方案中，我们在频域进行自适应信道估计，并在频域进行FDE后的解扩。在该方案中，MMSE检测需要知道用户数和噪声方差。为此，我们提出了简单的算法来估计这些参数。在DA方案中，干扰抑制的任务是完成只有一个自适应滤波器在频域和一个新的信号表达式，以简化这样的滤波器的设计。最小均方（LMS），递归最小二乘（RLS）和共轭梯度（CG）的自适应算法，然后开发这两个计划。复杂度分析比较了所提出的算法和方案的计算复杂性，并对下行链路进行了仿真，结果表明了它们的性能。
2013-05-12 cs.IT math.IT
Channel Whispering: a Protocol for Physical Layer Group Key Generation. Application to IR-UWB through Deconvolution
随着无线自组织和移动网络的出现，传输的数据变得更加敏感，信息安全措施应该利用所有可用的上下文资源来保护信息流。物理层安全框架提供用于在通信范围内的两个节点之间的单个链路上生成成对对称密钥的模型、算法和概念证明。在这项研究中，我们专注于多个脉冲无线电-超宽带（IR-UWB）信道的合作组密钥生成根据源模型。在以前的工作中提出的主要思想，包括在生成接收器特定的信号，也称为S-信号，使得只有预期的接收器可以访问对应于其非相邻链路的不可观察的信道。在这里，我们完成了所提出的协议的分析，并调查几个信号处理算法来生成的S-信号表示为一个解卷积问题的情况下，IR-UWB。我们的研究结果表明，它是强制性的添加一个参数化的约束，搜索的s-信号和期望最大化算法可以提供一个稳定的自参数化的解决方案。与物理层密钥分发方法相比，所提出的密钥生成协议对于小型协作组需要更少的流量开销，同时在中高信噪比下具有鲁棒性。
2018-01-13 cs.CR cs.IT math.IT
Iterative ('Turbo') Multiuser Detectors For Impulse Radio Systems
近年来，对在非常大的带宽上扩展其发射能量的多址通信系统的兴趣日益增长。这些被称为超宽带（UWB）系统的系统具有优于窄带和常规宽带系统的各种优点。多用户检测对于在这些系统中实现高数据或低比特出错率的重要性已经在几项研究中得到证实。本文提出了多径信道下脉冲无线电（IR）超宽带系统的迭代（“turbo”）多用户检测。虽然这种方法是针对UWB信号演示的，但它也可以用于使用类似类型的信令的其他系统中。当应用于UWB系统所使用的信号类型时，所提出的检测器的复杂度可以相当低。基于高斯近似和软干扰抵消，提出了两种低复杂度的迭代多用户检测算法。这些检测器的性能进行评估，使用模拟，证明其有利的属性。
2008-07-17 cs.IT math.IT
AN An ica-ensemble learning approach for prediction of uwb nlos signals data classification
Landmark University（兰德马克大学）
针对SAR场景UWB NLOS信号中的被困人员识别问题，提出基于ICA特征提取与集成学习分类的方法，在静态和动态数据集上分别取得88.37%和87.20%的准确率。
2024-02-27 cs.IT cs.LG eess.SP
BER Analysis of Decision-Feedback Multiple Symbol Detection in Noncoherent MIMO Ultra-Wideband Systems
在本文中，我们研究了非相干多输入多输出（MIMO）超宽带（UWB）系统中的信号是由差分空时分组码（DSTBC）编码。DSTBC使非相干MIMO UWB系统获得分集增益。然而，传统的非相干逐符号差分检测（DD）的DSTBC-UWB遭受性能下降相比，相干检测。为了提高DSTBC-UWB系统的性能，我们引入了一种非相干多符号检测（MSD）方案。虽然MSD方案可以随着观察窗口大小变得更大而更多地提高性能，但是MSD的穷举搜索的复杂度也在窗口大小方面呈指数增加。为了降低计算复杂性，本文将判决反馈（DF）的概念引入到DSTBC-UWB的MSD中。由此产生的DF-MSD产生合理的复杂性和可靠的性能改进。我们提供的比特出错率（BER）分析建议DF-MSD。理论分析和仿真结果都验证了该方案的有效性。
2013-06-05 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Power Control in Impulse Radio UWB Wireless Networks
本文分析了无线数据网在频率选择性多径环境下功率控制的博弈模型。研究了脉冲无线电超宽带系统的上行链路。研究了同步系统中自干扰和多址干扰对一般Rake接收机性能的影响。针对能量效率问题，提出了一种非合作博弈模型，在该模型中，网络中的用户可以选择自己的发射功率以最大化自己的效用，并推导了该博弈模型的纳什均衡.结果表明，由于频率选择性多径，非合作的解决方案是在不同的信号干扰加噪声比，根据信道实现和Rake接收机的类型。一个大系统的分析，以获得明确的表达所实现的效用。帕累托最优（合作）的解决方案进行了讨论，并与非合作的方法。
2007-05-09 cs.IT math.IT
Power-Efficient Ultra-Wideband Waveform Design Considering Radio Channel Effects
提出了一种考虑无线信道影响的低功耗屏蔽约束超宽带（UWB）波形设计方法。基于有限脉冲响应（FIR）滤波器，我们开发了一个凸优化模型的滤波器系数的自相关优化发射信号功率谱，受监管的发射屏蔽。为了提高功率效率，发射机射频（RF）分量的影响被包括在发射机输出波形的优化中，并且无线电传播影响被考虑用于在接收机处进行优化。FIR滤波器的最佳系数是通过对其自相关函数进行谱分解得到的。仿真结果表明，该方法能够在监管机构设定的掩码约束下最大化UWB信号的发射功率，同时减小信道衰减造成的功率损失。
2010-05-11 cs.IT math.IT
Game-Theoretic Power Control in Impulse Radio UWB Wireless Networks
本文分析了无线数据网在频率选择性多径环境下功率控制的博弈模型。研究了脉冲无线电超宽带系统的上行链路。研究了同步系统中自干扰和多址干扰对Rake接收机性能的影响。针对能量效率问题，提出了一种非合作博弈模型，在该模型中，网络中的用户可以选择自己的发射功率以最大化自己的效用，并推导了该博弈模型的纳什均衡.结果表明，由于频率选择性多径，非合作解决方案是在不同的信号干扰噪声比，分别实现的信道实现。一个大系统的分析，以获得明确的表达所实现的效用。帕累托最优（合作）的解决方案进行了讨论，并与非合作的方法。
2007-05-07 cs.GT cs.IT math.IT
Detection of direct path component absence in NLOS UWB channel
Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology（无线电电子与多媒体技术研究所）；Warsaw University of Technology（华沙理工大学）
本文提出一种基于SVM算法和信号特征的NLOS识别技术，能有效区分直达径可用与完全被阻挡的情况，为解决高偏差问题提供了新方法。
2024-04-02 cs.IT cs.LG eess.SP
Decision-Feedback Differential Detection in Impulse-Radio Ultra-Wideband Systems
在本文中，我们提出了决策反馈差分检测（DF-DD）计划的自相关检测脉冲无线电超宽带（IR-UWB）系统，一个信令计划被视为一个很有前途的候选人，特别是低复杂度的无线传感器网络。为此，我们首先讨论了理想的非相干序列估计和近似的基础上块多符号差分检测（MSDD）和维特比算法（VA）从树搜索/网格解码的角度。利用树搜索解码中的关系，我们能够推导出新颖的判决反馈差分检测（DF-DD）方案。在一个典型的IR-UWB方案的性能和复杂性方面的全面比较揭示-随着新的见解，在技术的复杂性降低的球形解码器应用于MSDD-排序DF-DD实现接近最佳性能在非常低的，特别是恒定的接收机复杂性。
2011-01-17 cs.IT math.IT
On the Shift Value Set of Cyclic Shifted Sequences for PAPR Reduction in OFDM Systems
正交频分复用（OFDM）信号具有很高的峰均功率比（PAPR），当OFDM信号通过非线性高功率放大器（HPA）时会产生失真。部分发送序列（PTS）方案是降低峰均比的典型方法之一。循环移位序列（CSS）方案是从PTS方案演化而来的，以提高PAPR降低性能，其中OFDM信号序列被循环移位并组合以生成替代OFDM信号序列。CSS方案中的移位值（SV）集合应该被仔细选择，因为它们与CSS方案的PAPR降低性能密切相关。在这封信中，我们提出了一些标准来选择好的SV集，并通过模拟验证其有效性。
2015-06-23 cs.IT math.IT
$Y$-$Δ$ Product in 3-Way $Δ$ and Y-Channels for Cyclic Interference and Signal Alignment
在全双工3路$Δ$信道中，三个收发器相互通信，从而交换六个消息。然而，在$Y$信道中，这三个收发机连接到中间全双工中继。环回自干扰得到完美抑制。中继转发网络编码的消息到他们的专用用户通过干扰对齐（IA）和信号对齐。一个概念性的信道模型与循环移位所描述的多项式环被认为是这两个相关的信道。最大可实现的速率方面的自由度的措施推导出来。我们观察到Y通道和3路$Δ$通道提供了$Y$ - $Δ$乘积关系。此外，我们简要地讨论了这种分析与空间IA和MIMO IA。
2014-01-16 cs.IT math.IT
Deterministic Construction of Partial Fourier Compressed Sensing Matrices Via Cyclic Difference Sets
压缩感知是一种新的技术，它可以从欠采样测量中恢复稀疏信号。研究了一种基于循环差集（CDS）确定性构造的压缩感知$K \times N$部分傅立叶测量矩阵。准确地说，该矩阵由$N\times N$逆离散傅立叶变换（IDFT）矩阵的$K$行构成，其中每行索引来自$(N, K, λ)$循环差集。为了保证稀疏信号的恢复，对确定性矩阵的限制等距性（RIP）进行了统计研究。然后，从矩阵的结构提出了一种计算效率高的重建算法。数值结果表明，该算法在允许的计算复杂性下具有较好的恢复性能。
2010-12-28 cs.IT math.IT
A New Low-Complexity Selected Mapping Scheme Using Cyclic Shifted IFFT for PAPR Reduction in OFDM Systems
基于选择映射（SLM）方案，提出了一种新的降低正交频分复用（OFDM）系统峰均功率比（PAPR）的方法。所提出的SLM方案通过在快速傅里叶逆变换（IFFT）的中间阶段循环移位每个子块中的连接来生成替代OFDM信号序列。与传统的SLM方案相比，所提出的SLM方案实现了类似的PAPR降低性能，具有更低的计算复杂性和没有比特出错率（BER）的恶化。通过数值分析验证了所提出的SLM方案的性能。此外，它示出了所提出的SLM方案具有最低的计算复杂性在现有的低复杂度SLM方案中，利用在IFFT的中间阶段的信号。
2012-03-23 cs.IT math.IT
Spectrum Sensing in Cognitive Radios Based on Multiple Cyclic Frequencies
认知无线电感知无线电频谱，以便找到未使用的频带并以灵活的方式使用它们。即使在低信噪比（SNR）条件下以及面对阴影和衰落，也必须可靠地检测主用户的传输。通信信号通常是循环平稳的，并且具有与例如符号率、编码和调制方案以及保护周期相关的许多周期性统计特性。这些特性可以用于设计检测器，以及区分主用户和次用户的信号。本文提出了一种利用多个循环频率检测循环平稳性的广义似然比检验（GLRT）。分布式决策是通过结合量化的本地测试统计从许多次要用户。用户合作允许减轻阴影的影响，并为认知无线电系统提供更大的覆盖区。仿真例子表明，在低信噪比制度和合作检测的好处，由此产生的性能增益。
2007-07-06 cs.IT math.IT
Sub-Nyquist Cyclostationary Detection for Cognitive Radio
认知无线电需要对宽带信号进行高效可靠的频谱感知。为了应对采样率瓶颈，已经提出了低于奈奎斯特速率采样的新采样方法。然而，这样的技术降低了信噪比（SNR），恶化了后续能量检测的性能。循环平稳检测，它利用通信信号统计的周期性属性，在平稳噪声中不存在，是这种设置的一个自然的候选人。在这项工作中，我们考虑从子奈奎斯特样本的循环谱恢复，以实现效率和鲁棒性的噪声。为此，我们提出了一个结构化的压缩感知算法，扩展正交匹配追求占循环平稳性的结构。接下来，我们推导出一个下限的采样率所需的完美的循环频谱恢复中存在的平稳噪声，并表明，它可以从以下奈奎斯特获得的样本重建，没有任何稀疏约束的信号。特别地，在非稀疏设置中，可以以奈奎斯特速率的$4/5$恢复循环谱。如果感兴趣的信号是稀疏的，则采样率可以进一步降低到朗道速率的$8/5$。一旦循环谱被恢复，我们估计组成输入信号的传输数量，以及它们的载波频率和带宽。仿真结果表明，循环平稳检测优于能量检测，在低信噪比的次奈奎斯特制度。这在奈奎斯特状态中已经是已知的，但是在低于奈奎斯特采样率时甚至更加明显。
2016-11-04 cs.IT math.IT
Round Trip Time Estimation Utilizing Cyclic Shift of Uplink Reference Signal
针对5G NR中基站无法直接获取绝对上行信道冲激响应以估计往返时间的问题，提出基于新型ZC序列宽带上行参考信号循环移位的RTT估计方法，可降低开销与时延，且经OAI真实测试平台验证有效。
2024-10-06 cs.IT eess.SP math.IT
A low-complexity 2D signal space diversity solution for future broadcasting systems
-DVB-T2是第一个采用旋转和循环Q延迟（RCQD）调制的工业标准，以提高衰落信道的性能。与传统的正交幅度调制（QAM）相比，这种调制方式在恶劣的信道条件下具有重要的增益，但相应的解调复杂度仍然阻碍了它的广泛应用。本文针对不同的QAM星座提出了不同的旋转角度和相应的低复杂度检测方法。结果表明，所提出的解决方案简化了发射机和接收机，通常比DVB-T2中提出的角度具有更好的性能。与目前DVB-T2中使用的最低复杂度解映射器相比，所提出的解决方案实现了超过60%的额外降低。索引项- DVB-T2、旋转和循环Q延迟（RCQD）调制、信号空间分集（SSD）、衰落信道、正交幅度调制（QAM）、最大对数、计算复杂度。
2015-11-04 cs.IT math.IT
Deterministic Selection of Phase Sequences in Low Complexity SLM Scheme
选择性映射（SLM）是一种解决峰均功率比（PAPR）问题的合适方案。近年来，许多研究者致力于降低SLM方案的计算复杂性。低复杂度SLM方案之一是III类SLM方案，其仅使用一个快速傅立叶逆变换（IFFT）操作来生成一个正交频分复用（OFDM）信号序列。通过随机选择旋转和循环移位，它可以生成$N^3$替代OFDM信号序列，其中$N$是FFT大小。但是这种选择并不能保证最优的PAPR降低性能。因此，在本文中，我们提出了一个简单的确定性的循环移位选择方法，这是最佳的情况下，有两个替代的OFDM信号序列之间的相关系数的低方差。我们表明，循环移位是高度依赖于PAPR降低性能比旋转。仿真结果表明，在FFT规模较小且替代信号序列数接近$N/8$的情况下，该方案比Class III SLM方案具有更好的PAPR抑制性能。
2012-10-16 cs.IT math.IT
Eigenvalue-based Cyclostationary Spectrum Sensing Using Multiple Antennas
在本文中，我们提出了一个信号选择性频谱感知方法的认知无线电网络，专门针对接收机的多天线能力。该方法利用接收信号的循环协方差矩阵的特征值来检测主用户的存在与否。特别地，循环相关显著性检验用于通过利用其循环频率的知识来检测特定的感兴趣信号。分析阈值实现恒定的虚警率使用这种检测方法，通过仿真验证，并被证明是独立的样本数和噪声方差，有效地消除了依赖于准确的噪声估计。该方法还示出，通过数值模拟，优于现有的多天线基于循环平稳的频谱感知算法在准静态瑞利衰落信道下，在空间相关和不相关的噪声环境。该算法还具有明显低于这些其他方法的计算复杂性。
2012-10-30 cs.IT cs.PF math.IT
