Secure Wireless Information and Power Transfer in Large-Scale MIMO Relaying Systems with Imperfect CSI
在本文中，我们解决的问题，安全的无线信息和功率传输的大规模多输入多输出（LS-MIMO）放大转发（AF）中继系统。利用LS-MIMO中继的优势来提高无线安全性、传输速率和能量效率。特别是，短拦截距离和长传输距离带来的挑战性问题得到了很好的解决。在非常实际的假设下，即，在无窃听者信道状态信息（CSI）和不完全合法信道状态信息的情况下，研究了不完全CSI对保密中断容量的影响，得到了保密中断容量与发射功率和信道条件的显式关系。然后，我们提出了一个最佳的功率分配方案，在中继，以最大限度地提高保密中断容量。最后，我们的理论索赔进行了验证仿真结果。
2014-07-21 cs.IT math.IT
MIMO Detection Algorithms for High Data Rate Wireless Transmission
基于MIMO宽带衰落信道模型，本节对各种未编码的自适应和非自适应MIMO检测算法的BER/PER性能和硬件复杂度进行了比较研究。所有的仿真都是在MIMO-OFDM框架下进行的，并且具有类似于IEEE 802.11a/g标准的分组结构。比较结果表明，RLS算法是一种经济实惠的解决方案，宽带MIMO系统的目标是千兆位无线传输。因此，MIMO可以通过使用优化的信道编码和MIMO检测来克服MIMO检测所需的巨大处理功率。
2010-06-14 cs.IT cs.OH math.IT
Multiuser MIMO Wireless Energy Transfer With Coexisting Opportunistic Communication
这封信认为，一个主要的多用户多输入多输出（MIMO）无线能量传输（WET）系统和一个共存的次要的点对点MIMO无线信息传输（WIT）系统之间的频谱共享，其中WET产生干扰WIT和降低其吞吐量性能。我们表明，由于干扰，WIT系统遭受损失的自由度（DoF）的能量发射机（ET），其中，在一般情况下，需要大于1，以优化多用户WET与用户公平性的考虑发送的能量波束的数量成正比。为了最小化WIT中的自由度损失，我们进一步提出了一种基于分时原理的新的单波束能量传输方案，其中ET每次发送一个最优能量波束。这种新的方案实现了相同的WET系统的最佳性能，并最大限度地减少其干扰的WIT系统的影响。
2015-01-09 cs.IT math.IT
MmWave Massive MIMO Based Wireless Backhaul for 5G Ultra-Dense Network
超密集网络（UDN）被认为是未来5G网络的一个有前途的候选，以满足爆炸性的数据需求。为了实现UDN，连接超密集小小区基站（BS）和宏小区BS的可靠、千兆赫带宽和成本有效的回程是先决条件。毫米波（mmWave）可以为无线回程提供潜在的Gbps流量。此外，毫米波可以很容易地与大规模MIMO集成，以提高链路可靠性。在这篇文章中，我们讨论了基于mmWave大规模MIMO的无线回程用于5G UDN的可行性，并讨论了其优点和挑战。特别是，我们提出了一种基于数字控制移相器网络（DPSN）的混合预编码/合并方案的毫米波大规模MIMO，从而利用毫米波大规模MIMO信道矩阵的低秩属性，以减少所需的成本和复杂性的收发器与一个可以忽略不计的性能损失。所提出的方案的一个关键特征是宏小区BS可以同时支持多个小小区BS，每个小小区BS具有多个流，这本质上不同于通常限于具有多个流的单用户MIMO或具有每个用户的单个流的多用户MIMO的传统混合预编码/组合方案。基于所提出的方案，我们进一步探讨了开发用于无线回程的毫米波大规模MIMO的基本问题，并讨论了实现用于5G UDN的基于毫米波大规模MIMO的无线回程的相关挑战、见解和前景。
2015-11-27 cs.IT math.IT
On Multiple-Input Multiple-Output OFDM with Index Modulation for Next Generation Wireless Networks
多输入多输出带索引调制的正交频分复用（MIMO-OFDM-IM）是近年来提出的一种新的多载波传输技术，它可以替代传统的MIMO-OFDM。在该方案中，OFDM与索引调制（OFDM-IM）的概念与MIMO传输相结合，以利用这两种技术的优点。在本文中，我们阐明了下一代5G无线网络的MIMO-OFDM-IM方案的实现和错误性能分析。提出了基于最大似然（ML）、近似最大似然（near-ML）、简单最小均方误差（MMSE）和有序连续干扰消除（OSIC）的MIMO-OFDM-IM MMSE检测器，并研究了它们的理论性能。通过大量的计算机模拟表明，MIMO-OFDM-IM方案在误码性能和频谱效率之间提供了一个令人感兴趣的折衷，并且在实际条件下，使用不同类型的检测器时，它获得了比经典MIMO-OFDM更好的误码性能。
2016-04-24 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Future Wireless Networks: A Marriage between Massive MIMO and Small Cells
为高能效设计的蜂窝网络会是什么样子？为了回答这个基本问题，我们使用随机几何模型的蜂窝网络和优化的能量效率相对于基站的密度，每个小区的天线和用户的数量，发射功率电平，和导频复用。最高效率既不是通过纯小小区方法实现的，也不是通过纯大规模MIMO解决方案实现的。有趣的是，正是这些方法的组合提供了最高的能量效率;小小区通过减少传播损耗而做出贡献，而大规模MIMO能够在干扰受控的情况下实现用户的复用。
2015-06-02 cs.IT math.IT
A Joint Wireless-Optical Front-haul Solution for Multi-user Massive MIMO 5G RAN
我们展示了一种用于多用户大规模多输入多输出5G RAN的高容量光纤中频移动前传解决方案。使用该方案，在没有光纤色散补偿的情况下，在40 km以上的单个光波长上传输了创纪录的25.6 GHz的聚合无线电带宽
2020-11-18 cs.IT eess.SP math.IT
A Tb/s Indoor MIMO Optical Wireless Backhaul System Using VCSEL Arrays
本文系统地设计了一种基于垂直腔面发射激光器（VCSEL）阵列的多输入多输出（MIMO）光无线通信（OWC）链路，以支持数据率超过1 Tb/s的第六代（6 G）室内无线网络回程。提出的设计结合了直流光正交频分复用（DCO-OFDM）和空间复用MIMO架构。对于这种具有低发散激光束的超高速视线（LOS）OWC链路，保持对准是非常重要的。在本文中，发射机和接收机之间的两种类型的失调误差，即径向位移误差和定向角误差，并彻底建模在一个统一的分析框架假设高斯激光束，从而在广义失调模型（GMM）。推导出的GMM扩展到MIMO阵列和MIMO-OFDM OWC系统的性能进行了分析的聚合数据率。通过计算机模拟，研究了束腰、阵列配置和不同失调误差等因素对系统性能的影响，为短距离Tb/s MIMO OWC系统的设计提供了指导。
2022-04-04 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Design of MIMO Heterogeneous Networks with Wireless Backhaul
随着未来网络旨在满足高数据率应用的不断增长的需求，密集和异构网络（HetNet）将被部署以提供更好的覆盖和吞吐量。除了对能量消耗的重要影响之外，朝向密集化的趋势要求越来越多的无线链路将大量回程流量转发到核心网络中。考虑到无线回程的存在对于HetNet的节能设计至关重要。在本文中，我们提供了一个通用的框架来分析的能量效率的两层MIMO异构网络的无线回程中存在的上行链路和下行链路传输。我们发现，在空间复用的HetNet的能量效率是敏感的网络负载，它应该考虑到控制每个基站服务的用户数量时。我们表明，具有无线回程的双层HetNet可以比单层蜂窝网络更节能。然而，这需要根据负载条件最优地设计无线电接入链路和无线回程之间的带宽划分。
2016-03-29 cs.IT math.IT
MIMO Beamforming for Secure and Energy-Efficient Wireless Communication
考虑多用户多输入多输出（MIMO）信道与窃听，这封信开发了一个波束形成器的设计，以优化能源效率的保密比特每焦耳保密服务质量的约束下。这是一个非常困难的设计问题，没有可用的精确解技术。提出了一种利用简单的中维二次规划迭代改进可行点的路径跟踪方法。在任何固定的计算容差下，该过程在多次迭代后终止，至少产生局部最优解。仿真结果表明，该算法的性能优于其他现有的方法。
2017-01-18 cs.IT math.IT
Optimization of Power Transfer Efficiency and Energy Efficiency for Wireless-Powered Systems with Massive MIMO
大规模MIMO由于其将能量集中到期望空间位置的能力而对于无线信息和能量传输是有吸引力的。在本文中，总的功率传输效率（PTE）和能量效率（EE）的无线供电的大规模MIMO系统中，多天线基站（BS）使用无线能量传输充电的下行链路上的单天线能量收集用户。用户可以利用所收获的能量来在上行链路上向BS发送信息。在考虑实际能量采集器的非线性特性的同时，分析了整个系统的性能。首先，对于无线能量传输，使用BS电路功耗的可缩放模型来表征PTE。推导出了基站天线和用户的PTE最优数目。然后，对于无线能量和信息传输，EE性能的特点。根据基站天线数和用户数等关键系统参数，推导出了EE最优基站发射功率。随着天线的数量变大，增加发射功率提高了中等数量到大量天线的能量效率。仿真结果表明，它是能量有效的操作系统在大量的天线制度。
2019-09-18 cs.IT math.IT
MIMO Cellular Networks with Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
在本文中，我们介绍了一种用于密集部署的多天线蜂窝网络的系统级分析和优化的数学方法，其中低能耗设备能够同时解码信息数据和收获功率。假设基站根据泊松点过程进行部署，并利用随机几何工具来量化信息速率和收获功率方面的权衡。它表明，多天线传输是能够提高信息速率和收获的功率在同一时间。
2016-08-29 cs.IT math.IT
A Novel Compressive Sensing based Enhanced Multiplexing Scheme for MIMO System
为了进一步提高多输入多输出（MIMO）系统的复用增益，提出了一种基于压缩感知的信号复用方案。在发射端，在传统的空间复用之前采用压缩感知中的高斯随机测量矩阵，以便在底层MIMO系统的可用空间复用流上承载更多的数据流。在接收器侧，提出将复用信号的检测重新公式化为两个步骤。在第一步中，可以使用传统的MIMO均衡来恢复MIMO系统的发射的空间复用信号。而在第二步骤中，利用压缩感知框架中假设的基于标准优化的检测算法来恢复CS复用数据流，其中，使用穷举过完备字典来保证CS复用信号的稀疏表示。为了避免复杂度过高，提出了基于子块字典和基于子块的压缩感知恢复方法。最后，仿真结果表明，所提出的基于CS的增强MIMO复用方案的可行性。本文的工作也为进一步提高MIMO系统的空间复用增益提供了一些启示。
2016-04-04 cs.IT math.IT
Flexible-Position MIMO for Wireless Communications: Fundamentals, Challenges, and Future Directions
本文介绍灵活位置MIMO（如流体/可移动天线）的基础，证明其能以更少天线匹配信道硬化，分析SE-EE关系，设计最优天线轨迹，并指出未来研究方向。
2023-11-14 cs.IT math.IT
Impact of Mobility on MIMO Green Wireless Systems
本文研究了移动性对无线网络功耗的影响。随着流动性的增加，我们表明，网络应该致力于一个不可忽略的部分的有用率估计不同的自由度。为了保持速率恒定，我们量化了几种感兴趣的情况下所需的功率增加。在点到点MIMO链路的情况下，我们计算目标速率和中断概率所需的最小发射功率作为相干时间和天线数量的函数。有趣的是，结果表明，对于给定的相干时间和功耗，有一个最佳的天线数量。这提供了维持绿色网络所需的最小功率的下限。
2011-06-05 cs.IT math.IT
Indoor Massive MIMO Deployments for Uniformly High Wireless Capacity
提供始终如一的高无线容量对于支持未来数字企业所需的应用变得越来越重要。在本文中，我们提出了本征方向感知ZF（EDA-ZF）与基站（BS）和分布式干扰抑制之间的部分协调作为一种实用的方法来实现这一目标。我们将我们的解决方案与迫零（ZF）和网络MIMO（NeMIMO）进行比较，迫零既不需要BS协调也不需要小区间干扰减轻，网络MIMO（NeMIMO）中，完全BS协调实现了集中式小区间干扰管理。我们还评估了三个子6 GHz部署与不同的BS密度-稀疏，中间和密集-所有固定的天线总数和辐射功率的计划的性能。广泛的模拟表明：（i）实现所提出的EDA-ZF的室内大规模MIMO为所有用户提供了一致的良好速率;（ii）除非实现完全协调，否则室内网络密集化是有害的;（iii）部署NeMIMO在强室外干扰下是有回报的，特别是对于小区边缘用户。
2017-10-10 cs.IT math.IT
Study and Capacity Evaluation of SISO, MISO and MIMO RF Wireless Communication Systems
无线通信系统已经经历了从SISO系统到MIMO系统的不同世代。带宽是无线通信中的一个重要约束。在无线通信中，高数据传输速率对于诸如三重播放（即数据、语音和视频）的服务是必不可少的。在用户端，容量决定了通信系统的质量。本文旨在比较不同的射频无线通信系统，如SISO，MISO，SIMO和MIMO系统的容量基础上，并解释的概念，因为今天，无线通信已经从2G，3G发展到4G和公司正在努力创造越来越多的容量网络，以便数据率可以增加，客户可以受益更多。无线通信系统的最终目标是建立一个全球性的个人和多媒体通信没有任何容量问题。
2014-03-30 cs.IT cs.NI math.IT
Wireless Information and Energy Transfer for Decode-and-Forward Relaying MIMO-OFDM Networks
研究了具有能量收集中继的多输入多输出（MIMO）-正交频分复用（OFDM）系统的系统可达速率及其优化问题。首先，我们提出了一种基于时间交换的中继（TSR）协议，以实现中继器处的同时信息处理和能量收集。然后，我们从理论上讨论了它的可达速率性能，并制定了一个优化问题，以最大限度地提高系统的可达速率。由于该问题求解困难，我们设计了一种增广拉格朗日罚函数（ALPF）方法，并通过大量的仿真实验验证了分析结果的准确性和ALPF方法的有效性。
2015-01-04 cs.IT math.IT
Spatial Channel Covariance Estimation for the Hybrid MIMO Architecture: A Compressive Sensing Based Approach
空间信道协方差信息可以代替整个信道矩阵的全部知识，用于设计混合多输入多输出（MIMO）架构中的模拟预编码器。然而，空间信道协方差估计对于混合MIMO架构是具有挑战性的，因为在基带处操作的估计器只能通过比天线更少的射频（RF）链来获得更低维的预组合信号。在本文中，我们提出了两种基于压缩感知技术的协方差估计方法。一种是应用时变传感矩阵，另一种是利用协方差矩阵是Hermitian的先验知识。通过理论分析和数值仿真验证了这两种方法的优越性。最后，我们提出的算法从窄带大规模MIMO系统与一个单一的接收天线到宽带系统与多个接收天线的文件。
2017-11-11 cs.IT math.IT
Cell-Free Massive MIMO for 6G Wireless Communication Networks
最近商业化的第五代（5G）无线通信网络实现了许多改进，包括通过大规模多输入多输出（MIMO）、毫米波等多项关键技术实现空中接口增强、频谱扩展和网络强化。通信和超密集网络。尽管5G商用系统已经部署，但无线通信仍面临着许多挑战，以实现连接智能和无数应用，如工业物联网，自治系统，脑机接口，数字孪生，触觉互联网等，因此，迫切需要启动第六代（6G）无线通信系统的研究。在这些系统的候选技术中，结合分布式系统和大规模MIMO的优点的无小区大规模MIMO被认为是提高无线传输效率的关键解决方案，并成为国际前沿。在本文中，我们提出了一个全面的研究无小区的大规模MIMO的6G无线通信网络，特别是从信号处理的角度。我们专注于使物理层技术的无小区大规模MIMO，如用户关联，导频分配，发射机和接收机的设计，以及功率控制和分配。此外，一些当前和未来的研究问题进行了强调。
2021-11-30 cs.IT eess.SP math.IT
A Basic Unified Context for Evaluating the Beam Forming and MIMO Options in a Wireless Link
对于一个孤立的无线链路，我们统一看待简单波束成形（BF）与MIMO的对比，看看两者是如何出现的，以及在哪些条件下优势会出现在一个或另一个。通信是从一个高基地阵列到一个用户在混乱。信道传播模型来自基本原理。基站知道功率角谱，但不知道信道实例。场空间自相关的本征态是激励电场的自然模式的驱动因子，是最佳切趾（APOD）。MIMO或BF的偏好取决于APOD谱，其被调查指向各种渐近效应，包括最大BF增益。研究了10%停电时不同本征模功率设置下的性能。我们专注于（1，4）驱动BF的最强模式和（4，4）驱动MIMO的4个最强模式。在代表性的参数设置下获得结果，例如，8度的角展度、2GHz载波、0 dB SNR和1.68m的阵列孔径（4个场去相关长度），其中天线元件间隔为λ/2。我们发现MIMO优于阵列孔径远大于去相关长度，BF几乎以及较小的孔径。
2011-04-07 cs.IT math.IT
Compressive sensing based differential channel feedback for massive MIMO
大规模多输入多输出（MIMO）正在成为未来5G无线通信的关键技术。由于MIMO信道矩阵维数的大幅增加，大规模MIMO的信道反馈具有挑战性。在这封信中，我们提出了一种基于压缩感知（CS）的差分信道反馈方案，以减少反馈开销。具体地说，时变信道的时间相关性被用来产生在相邻时隙中的两个CIR之间的差分信道脉冲响应（CIR），其具有比原始稀疏CIR更强的稀疏性。因此，基站可以在CS理论的框架下从高度压缩的差分CIR恢复差分CIR。仿真结果表明，与直接基于CS的方案相比，该方案的反馈开销减少了约20%.
2015-07-16 cs.IT math.IT
Full Large-Scale Diversity Space Codes for MIMO Optical Wireless Communications
本文研究了一种对数正态衰落下的多输入多输出无线光通信系统。在这种情况下，一个通用的标准设计的全大规模分集空间码（FLDSC）与最大似然（ML）检测器的开发。基于我们的准则，当且仅当空间编码矩阵的所有元素都是正的时，可以获得FLDSC。特别是对于具有单极性脉冲幅度调制（PAM）的$2\times 2$ MIMO-OWC，通过巧妙地利用Farey序列的一些已有性质以及发展一些数论中的新的有趣性质，严格地解决了连续变量和离散变量的混合最大最小问题，得到了满足该准则的封闭形式的线性FLDSC.事实上，这种特定的设计不仅证明了重复码（RC）是最好的线性FLDSC，而且还揭示了MIMO射频（RF）通信和MIMO-OWC之间的显著差异，即仅空间传输就足以实现全分集。计算机模拟表明，在相同的总光功率和频谱效率下，FLDSC的性能明显优于空间复用，后者仅获得小尺度的分集增益。
2015-04-18 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
CSSF MIMO RADAR: Low-Complexity Compressive Sensing Based MIMO Radar That Uses Step Frequency
提出了一种将步进频率（SF）技术应用于基于压缩感知（CS）的多输入多输出（MIMO）雷达的新方法，即CSSF MIMO雷达。所提出的方法能够在发射窄带脉冲的同时实现高分辨率的距离、角度和多普勒估计。首先将联合角度-多普勒-距离估计问题公式化以适合CS框架，即，L1优化问题。这个问题的直接解决方案需要很高的复杂性，因为它采用了一个基础矩阵，其建设需要离散化的角度多普勒距离空间。由于高分辨率需要精细的空间离散化，因此联合距离、角度和多普勒估计的复杂度可能非常高。对于缓慢移动的目标的情况下，提出了一种技术，实现了显着的复杂性降低，通过连续估计的角度范围和多普勒在一个解耦的方式，并通过采用通过匹配滤波获得的初始估计，以进一步减少需要被数字化的空间。数值结果表明，CS和SF的组合结果在MIMO雷达系统，具有优越的分辨率，并需要少得多的数据相比，使用匹配滤波器与SF的系统。
2011-01-14 cs.IT math.IT
Full-Duplex MIMO Relaying Powered by Wireless Energy Transfer
我们考虑一个全双工解码和转发系统，其中无线供电中继采用时间交换协议从源接收功率，然后将信息传输到目的地。假设中继节点配备有两组天线以实现全双工通信。研究了三种不同的干扰抑制方案，即1）最佳2）迫零和3）最大比合并/最大比传输。我们开发了新的中断概率表达式来研究这些方案的延迟约束传输吞吐量。我们的分析表明，有趣的性能比较所考虑的预编码方案不同的系统和链路参数。
2015-05-01 cs.IT math.IT
Large System Achievable Rate Analysis of RIS-Assisted MIMO Wireless Communication with Statistical CSIT
可重构智能表面（Reconfigurable intelligent surface，RIS）是一种新兴的无线通信技术，它通过在表面上安装大量的近被动反射元件来提高无线通信的能量消耗和系统性能。研究了一种下行RIS-assisted多输入多输出（MIMO）无线通信系统，该系统包括基站到RIS、RIS到用户和基站到用户三个Rician信道通信链路。该算法的目标是利用基站的统计信道状态信息，在基站处设计最优的发送协方差矩阵，在RIS处设计最优的对角相移矩阵，以最大化可达到的各态历经速率。因此，利用高维随机矩阵理论中的副本方法，得到了可达遍历速率的大系统近似。这种大系统近似使得能够使用交替优化算法来识别渐进最优的发射协方差和对角相移矩阵。仿真结果表明，大系统的结果是一致的，可达到的遍历速率通过蒙特卡罗平均计算。仿真结果表明，该算法能够显著提高RIS辅助MIMO系统的性能。
2021-03-16 cs.IT math.IT
Joint Wireless Information and Energy Transfer with Reduced Feedback in MIMO Interference Channels
为了确定用于MIMO干扰信道（IFC）中的联合无线信息和能量传输（JWIET）的传输策略，信息接入点（IAP）和能量接入点（EAP）需要到信息解码（ID）移动站（MS）和能量收集（EH）MS两者的它们相关联的链路的信道状态信息（CSI）（所谓的本地CSI）。为了减少两用户MIMO IFC中JWIET的MS反馈开销，提出了一种在EAP处需要部分CSI的测地线能量波束形成方案。在两用户MIMO IFC中，证明了测地线能量波束形成是最优的波束形成策略。通过对IAP的发射信号协方差增加秩一约束，我们可以利用测地线信息波束形成来进一步减少IAP的反馈开销。在IAP发射信号秩为1的约束下，证明了测地线信息/能量波束形成方法是两用户MIMO IFC中JWIET的最优策略。我们还讨论了建议的秩一测地线信息/能量波束成形策略的扩展到一般K用户MIMO IFC。最后，通过统计分析不完美部分CSIT下的可达速率-能量性能，我们提出了一种适用于EH MS和ID MS的自适应比特分配策略。
2015-01-12 cs.IT math.IT
Massive MIMO and Millimeter Wave for 5G Wireless HetNet: Potentials and Challenges
全球范围内一直在积极研究开发下一代5G无线网络。预计5G网络将支持大量的移动数据流量和大量的无线连接，在通信延迟、可靠性和安全性方面实现更好的成本和能量效率以及服务质量（QoS）。为此，5G无线网络应该利用不同网络维度中的潜在增益，包括超密集和异构的小区部署和大规模天线阵列（即，大规模多输入多输出（MIMO）技术）和利用更高的频率，特别是毫米波（mmWave）频率。本文讨论了融合大规模MIMO和毫米波技术的5G异构无线网络（HetNet）的潜力和挑战。我们将首先提供5G无线网络的典型要求。然后，详细讨论了大规模MIMO和毫米波在未来5G HetNet工程中的意义。讨论了与这种5G HetNet设计相关的潜在挑战。最后，我们提供了一些案例研究，说明所考虑的技术的潜在好处。
2015-10-21 cs.IT cs.NI math.IT
How to Understand LMMSE Transceiver Design for MIMO Systems From Quadratic Matrix Programming
本文研究了一种适用于各种无线系统的统一的线性最小均方误差（LMMSE）收发器设计框架。统一设计是基于一个优雅的和强大的数学规划技术称为二次矩阵规划（QMP）。基于QMP，可以观察到，对于不同的无线系统，存在可以用于设计LMMSE收发器的某些共同特性，例如，二次型研究还发现，从点对点MIMO系统发展到各种先进的无线系统，如多小区协作系统、多用户MIMO系统、MIMO认知无线电系统、放大转发MIMO中继系统等，LMMSE收发机设计始终保持二次性，并且始终可以通过迭代求解多个QMP问题来实现。给出了一个解决QMP问题的综合框架。本文提出的工作很可能是第一枪的收发器设计，为未来不断变化的无线系统。
2013-03-02 cs.IT math.IT
An Overview of Transmission Theory and Techniques of Large-scale Antenna Systems for 5G Wireless Communications
为了满足未来对无线数据服务的巨大业务量的需求，近年来已经进行了对第五代（5G）移动通信系统的研究。预计5G移动通信系统中的频谱和能量效率应该比第四代（4G）移动通信系统中的频谱和能量效率高十倍。因此，重要的是进一步开发多个天线的空间复用的潜力。在过去的二十年中，多输入多输出（MIMO）天线技术被认为是提高无线通信系统容量的关键技术。当在基站中配备大规模天线阵列（也称为大规模MIMO）或部署大量分布式天线（也称为大规模分布式MIMO）时，可以通过使用空间域多址来进一步提高频谱和能量效率。本文综述了大规模MIMO和大规模分布式MIMO系统，包括频谱效率分析、信道状态信息（CSI）获取、无线传输技术和资源分配。
2016-05-11 cs.IT math.IT
Correction Factor for Analysis of MIMO Wireless Networks With Highly Directional Beamforming
在这封信中，我们重新考虑了一个流行的简化接收信号功率模型与单流波束形成的发射机和接收机在政权时，波束具有高增益和窄波束宽度。我们使用流行的简化模型将校正因子定义为平均实际接收信号功率除以平均接收信号功率的比值。我们分析量化这个因素的LOS和NLOS服务和干扰链路的一些假设。该分析连同使用3GPP兼容的新无线电（NR）信道模型的仿真确认了在利用流行的简化接收功率模型的无线网络的覆盖分析中并入校正因子的重要性。
2018-01-31 cs.IT math.IT
MIMO Broadcasting for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer: Weighted MMSE Approaches
我们考虑在MIMO广播网络中的同时无线信息和功率传输（SWIPT），其中一个能量收集（EH）用户和一个信息解码（ID）用户共享相同的时间和频率资源。与以往的基于信息速率的SWIPT系统相比，本文提出了加权最小均方误差（WMMSE）准则。首先，我们制定的WMMSE-SWIPT问题，最大限度地减少到达ID用户的消息信号的加权和MSE，同时满足对能量的要求，可以从EH用户的信号收获。然后，我们提出了最佳的预编码器结构的问题，并确定最好的可能MSE能量权衡区域，通过替代更新的线性预编码器在发射机与线性接收机在ID用户。从导出的解决方案，几个有趣的观察相比，传统的SWIPT设计。
2014-10-16 cs.IT math.IT
Wireless Energy Transfer in RIS-Aided Cell-Free Massive MIMO Systems: Opportunities and Challenges
在未来的第六代（6 G）移动网络中，万物互联（IoE）预计将为小型电池供电设备提供极其庞大的连接。事实上，具有有限能量存储容量的大规模设备强加了持续的能量需求，阻碍了通信网络的寿命。作为一种补救措施，无线能量传输（WET）是解决这些关键能源供应问题的关键技术。另一方面，无小区（CF）大规模多输入多输出（MIMO）系统提供了一种有效的网络架构，以实现万物互联的推出。在这篇文章中，我们首先提出了可重构智能表面（RIS）辅助CF大规模MIMO系统的WET的范式，包括其潜在的应用场景和系统架构。讨论并分析了四阶段传输过程，以说明该架构的实用性。然后提出并分析了RIS系统的硬件设计。特别是，我们讨论了三个相应的操作模式和融合的WET技术和RIS辅助CF大规模MIMO。具有代表性的仿真结果，以确认我们所提出的计划取得的优越性能。此外，我们调查的最佳位置部署多个RIS，以实现最佳的系统性能。最后，提出了基于RIS-CF的WET大规模MIMO系统的几个重要研究方向。
2022-01-28 cs.IT math.IT
MIMO Broadcasting for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
无线电能传输是一种为无线网络提供方便、持久的能量供应的新技术。在实践中，WPT可以通过各种技术来实现，例如电感耦合、磁共振耦合和电磁（EM）辐射，分别用于短距离/中距离/长距离应用。在本文中，我们特别考虑EM或无线电信号使能的WPT。由于无线电信号可以同时携带能量和信息，因此对同时无线信息和功率传输（SWIPT）进行了统一的研究。具体来说，本文研究了一个多输入多输出（MIMO）无线广播系统，由三个节点，其中一个接收机收获能量和另一个接收机解码信息分别从一个共同的发射机发送的信号，和所有的发射机和接收机可以配备多个天线。研究了两种情况，其中信息接收器和能量接收器被分离并且从发射器看到不同的MIMO信道，或者位于同一地点并且从发射器看到相同的MIMO信道。对于分离的接收器的情况下，我们推导出最佳的传输策略，以实现不同的权衡最大的信息速率与能量传输，其特征在于由一个所谓的速率-能量（R-E）区域的边界。对于共址接收器的情况下，我们示出了可实现的R-E区域的外边界，这是由于实际能量收集接收器还不能直接解码信息的潜在限制。在此约束下，我们调查了两个实际的设计，共定位接收机的情况下，即时间切换和功率分配，并表征其可实现的R-E区域的外边界相比。
2013-02-15 cs.IT math.IT
Analysis of Massive MIMO-Enabled Downlink Wireless Backhauling for Full-Duplex Small Cells
使用随机几何的工具，我们开发了一个框架来建模的下行链路速率覆盖概率的用户在一个给定的小小区网络（SCN）与大规模的MIMO使能的无线回程。所考虑的SCN由以一定概率在带内或带外回程模式中配置的小小区的混合组成。所考虑的分层网络中的用户的性能受到若干干扰源的限制，例如回程干扰、小小区基站（SBS）对SBS的干扰和SI。此外，由于大规模MIMO中的信道硬化效应，回程链路仅经历长期信道效应，而接入链路经历长期和短期信道效应两者。因此，开发的框架是灵活的，以表征不同的干扰源，同时捕获的接入和回程信道的异质性。在特定场景中，该框架使得能够导出封闭形式的覆盖概率表达式。在理想回程覆盖下，利用简化的表达式以封闭形式优化SCN中带内和带外小小区的比例。最后，提出了几种补救解决方案，可以潜在地减轻回程干扰，并进而提高带内FD无线回程的性能。数值结果调查的情况下，带内无线回程是有用的，并证明，保持正确的比例的带内和带外FD小小区是至关重要的无线回程SCN。
2017-01-20 cs.IT math.IT
Base-Station Selections for QoS Provisioning Over Distributed Multi-User MIMO Links in Wireless Networks
针对分布式多输入多输出（MIMO）链路中多个位置无关的基站（BS）协同向多个移动用户传输数据的问题，提出了QoS感知的BS选择和相应的资源分配方案.我们提出的方案旨在最大限度地减少BS的使用和减少分布式MIMO传输的干扰范围，同时满足不同的统计延迟QoS要求的所有用户，其特征在于延迟约束违反概率和有效容量技术。具体来说，我们提出了两个BS使用最小化框架开发QoS感知BS选择方案和相应的无线资源分配算法在多个移动用户。第一个框架采用联合块对角化（BD）和概率传输（PT）来实现多个移动用户的多址接入，而第二个框架采用时分多址（TDMA）方法来控制多个用户的链路。然后，我们推导出这两个框架的最佳BS选择方案，分别。此外，我们还进一步讨论了仅基于PT的BS选择方案。还进行了一组模拟评估，比较研究我们提出的方案的平均BS使用和干扰范围，并分析QoS约束对分布式MIMO传输的BS选择的影响。
2011-04-30 cs.IT math.IT
Structured Compressive Sensing Based Superimposed Pilot Design in Downlink Large-Scale MIMO Systems
具有高频谱和能量效率的大规模多输入多输出（MIMO）是未来5G无线通信非常有前途的关键技术。对于大规模MIMO系统，准确的信道状态信息（CSI）获取是一个具有挑战性的问题，特别是当每个用户必须区分和估计来自下行链路中的大量发射天线的众多信道时。与传统的正交导频的导频开销随着发射天线的数量而增加的情况不同，我们提出了一种用于下行链路大规模MIMO场景的频谱有效的叠加导频设计，其中不同发射天线的频域导频在频域中占据完全相同的子载波。同时，大规模MIMO信道的时空共同稀疏性促使我们利用新兴的结构化压缩感知（CS）理论进行可靠的MIMO信道估计，并通过提出的结构化子空间追踪（SSP）算法实现，以低导频开销同时恢复多个信道。仿真结果表明，该方案性能良好，可以接近性能界。
2015-11-27 cs.IT math.IT
Space Codes for MIMO Optical Wireless Communications: Error Performance Criterion and Code Construction
研究了对数正态衰落信道下的多输入多输出无线光通信系统。在这种情况下，一个通用的标准设计的全分集空间码（FDSC）与最大似然（ML）检测器的开发。该准则表明，在高信噪比（SNR）的制度，MIMO-OWC提供大规模的分集增益，控制指数衰减的误差曲线，和小规模的分集增益，产生传统的幂律衰减。特别是对于具有单极脉冲幅度调制（PAM）的2 × 2 MIMO-OWC系统，封闭的-利用数论中关于Farey序列连续项的已有性质，并通过发展Farey序列项所形成的不相交区间的新性质，对连续和离散两种情况进行攻击，得到了同时优化分集增益的线性FDSC设计问题的形式解。变量混合极大极小设计问题事实上，这种特定的设计不仅证明了重复码（RC）是优化分集增益的最佳线性FDSC，而且还揭示了MIMO射频（RF）通信和MIMO-OWC之间的显著差异，即空间维度本身就足以实现完整的大规模分集。计算机模拟表明，FDSC在总光功率和频谱效率相同的情况下，性能明显优于未编码的空间复用，而后者仅提供小尺度的分集增益。
2015-09-24 cs.IT math.IT
Large-Scale MIMO is Capable of Eliminating Power-Thirsty Channel Coding for Wireless Transmission of HEVC/H.265 Video
提出了一种基于新兴的大规模多输入多输出（LS-MIMO）技术的无线视频传输架构。在使用最先进的高效视频编码（HEVC）（也称为H. 265），我们证明了所提出的架构调用低复杂度线性迫零（ZF）检测器并免除任何信道编码能够显著优于传统的基于小规模MIMO的架构，即使后者采用高复杂度最优最大似然（ML）检测器和速率- $1/3$递归系统卷积（RSC）信道编解码器。具体地，与传统的小规模MIMO系统相比，所提出的基于LS-MIMO的方案的有效系统吞吐量增加了高达三倍，并且对于延迟容忍视频文件递送应用，在信道SNR为$E_b/N_0 \approx 6\,\text{dB}$的情况下，根据峰值信噪比（PSNR）量化的重构视频的质量提高了大约$22.5\, \text{dB}$。以及用于唇同步实时交互式视频应用的$20\,\text{dB}$。可替换地，从功率节省的角度来看可获得的改进，对于延迟容忍视频应用的场景，在$36\, \text{dB}$的PSNR处观察到与$Δ_{E_b/N_0}\approx 5\,\text{dB}$一样高的信道SNR增益，并且再次，在实时视频应用场景中实现甚至更高的增益。因此，我们设想LS-MIMO辅助的无线多媒体通信能够完全免除功耗高的信道编解码器！
2016-07-11 cs.IT math.IT
Downlink Power Control in User-Centric and Cell-Free Massive MIMO Wireless Networks
最近，已经引入了所谓的无小区大规模MIMO架构，其中非常大量的分布式接入点（AP）同时并联合地服务于少得多的移动站（MS）。无小区技术的变体是以用户为中心的方法，其中每个AP仅解码其以最大功率接收的MS。本文考虑了无小区和以用户为中心的方法，并使用顺序优化和交替优化的相互作用，推导出下行链路功率控制算法，旨在最大化最小用户的SINR（以确保公平性），或系统和速率。数值结果表明，所提出的算法的有效性，以及以用户为中心的方法一般优于CF之一。
2017-10-21 cs.IT math.IT
Orthogonality and Cooperation in Collaborative Spectrum Sensing through MIMO Decision Fusion
本文论述了认知无线电的情况下，决策融合中心（DFC）利用阵列处理的频谱感知。更具体地说，我们探讨了用户合作和正交传输之间的二级用户（SU）的报告信道的影响。为了这个目的，四个协议被认为是：（i）非正交和非合作;（ii）正交和非合作;（iii）非正交和合作;（iv）正交和合作。DFC采用最大比合并（MRC）规则和性能进行评估的互补接收机工作特性（CROC）。分析结果，再加上蒙特卡罗模拟，提出。
2013-08-14 cs.IT math.IT
Joint Wireless Information and Energy Transfer in a K-User MIMO Interference Channel
最近，已经提出了联合无线信息和能量传输（JWIET）方法来缓解无线设备的电池限制。然而，在一般的K用户MIMO干扰信道（IFC）的JWIET尚未探索到目前为止。在本文中，我们第一次调查的JWIET在K-用户MIMO IFC，其中接收器解码输入的信息数据（信息解码，ID）或收获的RF能量（能量收获，EH）。在K用户IFC中，我们根据接收器模式考虑三种不同的场景- i）多个EH接收器和单个ID接收器，ii）多个ID和单个EH，以及iii）多个ID和多个EH。对于所有的情况下，我们已经找到了一个共同的必要条件的最佳传输策略，并相应地，开发的传输策略，满足共同的必要条件，其中所有的发射机传输能量利用秩一能量波束成形。此外，我们还提出了一种迭代算法来优化发射机的协方差矩阵，同时传递信息和能量波束形成发射机的功率，并确定了相应的可实现的速率-能量权衡区。最后，我们已经表明，通过选择EH接收机根据其信号泄漏和收获的能量比（SLER），我们可以进一步提高可实现的速率能量区域。
2014-02-24 cs.IT math.IT
Measurement Matrix Design for Compressive Sensing Based MIMO Radar
在使用压缩感知（CS）的共位多输入多输出（MIMO）雷达中，接收节点经由线性变换（称为测量矩阵）压缩其接收信号。样本随后被转发到融合中心，在融合中心，针对目标信息制定并求解L1优化问题。基于CS的MIMO雷达充分利用了目标在角度-多普勒-距离空间的稀疏性，从而以更少的观测量获得了传统MIMO雷达的高定位性能。测量矩阵对于CS恢复性能至关重要。本文考虑了测量矩阵的设计，实现了最优性标准，依赖于传感矩阵（CSM）和/或信号干扰比（SIR）的一致性。第一种方法最小化性能损失，该性能损失是CSM和逆SIR的线性组合。第二种方法在测量矩阵上施加一种结构，并确定所涉及的参数，从而增强SIR。根据发射波形，第二种方法可以显着提高SIR，同时保持CSM可比的高斯随机测量矩阵（GRMM）。仿真结果表明，建议的测量矩阵可以提高检测精度相比，GRMM。
2011-02-24 cs.IT math.IT
Reduced Complexity Angle-Doppler-Range Estimation for MIMO Radar That Employs Compressive Sensing
作者最近提出了一种由小型无线网络实现的MIMO雷达系统。通过在接收节点处应用压缩感知（CS），MIMO雷达超分辨率可以用比传统方法少得多的观测值来实现。这以前的工作考虑了到达方向和多普勒的估计。由于目标在角速度空间中是稀疏的，因此可以通过求解l1最小化问题来提取目标信息。本文通过在具有CS的MIMO雷达中引入步进频率来利用距离信息。该方法在提高距离分辨力的同时，也提高了模糊速度。然而，联合角度多普勒距离估计需要离散化的角度多普勒距离空间，这会导致急剧上升的计算负担的l1最小化问题。为了保持一个可接受的复杂度，提出了一种技术，连续估计角度，多普勒和范围在一个解耦的方式。所提出的方法可以显着降低复杂性，而不牺牲性能。
2009-12-05 cs.IT math.IT
An Overview of Signal Processing Techniques for Millimeter Wave MIMO Systems
毫米波（mmWave）频率下的通信正在定义无线通信的新时代。毫米波频带提供了比目前在商业无线系统中使用的带宽更高的带宽通信信道。毫米波的应用是巨大的：无线局域网和个人区域网络在未经许可的频段，5G蜂窝系统，更不用说车辆区域网络，ad hoc网络和可穿戴设备。信号处理对于实现下一代毫米波通信至关重要。由于在发射机和接收机处使用大型天线阵列，结合射频和混合信号功率约束，需要新的多输入多输出（MIMO）通信信号处理技术。由于宽带宽，低复杂度的收发器算法变得重要。有机会利用压缩感知等技术进行信道估计和波束成形。本文概述了毫米波无线系统中的信号处理挑战，重点介绍了在更高载波频率下使用MIMO通信所面临的挑战。
2015-12-09 cs.IT math.IT
Hybrid Precoding-Based Millimeter-Wave Massive MIMO-NOMA with Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
非正交多址接入（NOMA）最近被认为是毫米波（mmWave）大规模MIMO系统，以进一步提高频谱效率。此外，同时无线信息和功率传输（SWIPT）是最大化能量效率的有前途的解决方案。在本文中，我们首次研究了毫米波大规模MIMO-NOMA系统中SWIPT的集成。由于毫米波大规模MIMO将可能使用混合预编码（HP）来显著减少所需的射频（RF）链的数量而没有明显的性能损失，其中全数字预编码器被分解为高维模拟预编码器和低维数字预编码器，因此我们提出在基于HP的MIMO-NOMA系统中应用SWIPT，其中每个用户可以通过使用功率分离接收机从接收到的RF信号中提取信息和能量。该算法首先为每个波束选择一个用户，然后根据所选择的簇头为所有波束设计模拟预编码。然后，基于用户的等效信道的相关性来执行用户分组。然后，通过在每个波束中选择具有最强等效信道增益的用户来设计数字预编码。最后，通过联合优化mmWave大规模MIMO-NOMA的功率分配和SWIPT的功率分配因子，最大化可达和速率，并设计了一种迭代优化算法来解决非凸问题.仿真结果表明，与基于HP的MIMO-OMA相比，基于HP的MIMO-NOMA具有更高的频谱效率和能量效率。
2018-09-20 cs.IT math.IT
Wireless MIMO Switching: Weighted Sum Mean Square Error and Sum Rate Optimization
本文讨论了联合收发器和中继设计的无线多输入多输出（MIMO）切换方案，使多个用户之间的数据交换。这里，多天线中继器在下行链路中转发来自多个用户的接收（上行链路）信号之前对该信号进行线性预编码，其中预编码的目的是让每个用户接收其期望的信号，同时抑制来自其他用户的干扰。基于各种设计标准优化预编码器的问题通常是非凸的并且难以解决。本文的主要贡献是一个统一的方法来解决加权和均方误差（MSE）最小化和加权和速率最大化的MIMO交换问题。具体而言，提出了一种迭代算法，用于联合优化中继的预编码器和用户的接收滤波器，以最小化加权和MSE。它还表明，加权和率最大化问题可以重新表述为一个迭代加权和MSE最小化问题，因此可以解决类似的情况下，加权和MSE最小化。在适当选择初始值的情况下，所提出的迭代算法在MIMO切换的高信噪比（SNR）和低信噪比（SNR）状态下都是渐近最优的，无论有无自干扰消除（也称为，物理层网络编码）。数值结果表明，基于所提出的算法的优化MIMO切换方案显着优于现有的方法在文献中。
2013-02-23 cs.IT math.IT
RIS-Assisted THz MIMO Wireless System in the Presence of Direct Link for CV-QKD with Limited Quantum Memory
本文研究存在直连链路的RIS辅助太赫兹MIMO无线系统中有限量子存储条件下的CV-QKD，推导秘密密钥率新表达式，并通过优化RIS相移最大化SKR与安全传输距离。
2024-10-22 cs.IT math.IT
Joint Wireless Information and Power Transfer in a Three-Node Autonomous MIMO Relay Network
本文研究了一种三节点放大转发（AF）多输入多输出（MIMO）中继网络，其中自主中继从源信息流中获取功率，并进一步得到目的地无线功率传输（WPT）形式的能量流的帮助。提出了一种能量流辅助的两相继电保护方案，其中源和中继联合优化制定最大化的速率。通过对角化信道，问题被简化为一个功率优化问题，其中中继信道配对问题通过排序操作来解决。所提出的算法，迭代优化继电器和源功率，收敛。对于单独的中继和源优化，可以获得封闭形式的解决方案。此外，还研究了无能量流两相继电保护。仿真结果表明，如果能量流的发射功率足够大，则能量流辅助方案有利于速率的提高。否则，没有能量流的方案将是优选的。
2015-02-24 cs.IT math.IT
BEP Enhancement for Semi-Femtocell MIMO Systems Employing SC-QICs and OSTBCs
在移动蜂窝网络中，估计超过60%的语音和数据服务发生在室内。因此，蜂窝网络运营商从各个方面对毫微微蜂窝系统的研究表现出前所未有的兴趣，以扩展室内无线覆盖，从而提供高质量和高数据速率的无线多媒体服务内容。在努力降低误码率（BEPs），也增加了比特/符号容量的带宽有限的错误倾向的无线信道在毫微微蜂窝传播领域，本文提出了一种有前途的候选技术的性能设计的基础上，国家的最先进的技术。基于二次交织码（SC-QIC）与最优和次优解码算法的串行级联的强大空时turbo码（STTC）与正交空时分组码（OSTBC）的性能已经在无线多输入单输出（MISO）和多输入多输出（MIMO）半毫微微小区的这篇贡献中被呈现。
2017-07-03 cs.IT math.IT
Massive MIMO for Next Generation Wireless Systems
多用户多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）技术与传统的点到点MIMO技术相比有很大的优势：它可以使用廉价的单天线终端，不需要复杂的散射环境，并且由于每个活动终端都利用了所有的时频段，因此简化了资源分配。然而，如最初设想的具有大致相等数量的服务天线和终端以及频分双工操作的多用户MIMO不是可扩展的技术。大规模MIMO（也称为“大规模天线系统”、“超大型MIMO”、“超MIMO”、“全维MIMO”和“ARGOS”）通过在活动终端上使用大量过量的服务天线和时分双工操作，与当前的实践彻底决裂。额外的天线有助于将能量集中到更小的空间区域，从而大大提高吞吐量和辐射能源效率。大规模MIMO的其他好处包括广泛使用廉价的低功耗组件，减少延迟，简化媒体访问控制（MAC）层，以及对故意干扰的鲁棒性。预期的吞吐量取决于向终端提供渐近正交信道的传播环境，但是到目前为止，实验还没有公开在这方面的任何限制。虽然大规模MIMO使许多传统的研究问题变得无关紧要，但它揭示了迫切需要关注的全新问题：制造有效地一起工作的许多低成本低精度组件的挑战，新加入的终端的捕获和同步，利用由过多的服务天线提供的额外的自由度，降低内部功耗以实现总的能量效率降低，并寻找新的部署方案。本文介绍了大规模MIMO的概念和当代研究的概述。
2014-01-21 cs.IT math.IT
Channel Estimation and Hybrid Precoding for Distributed Phased Arrays Based MIMO Wireless Communications
基于分布式相控阵的多输入多输出（DPA-MIMO）是一种新引入的架构，其实现了空间复用和波束成形，同时促进了毫米波（mmWave）频带中的高度可重构硬件实现。在DPA-MIMO系统中，重点研究了信道状态信息（CSI）获取和混合预编码。由于受益于协调和开环导频波束图案设计，与每个子阵列的传统正交操作相比，所有子阵列可以以更少的训练开销执行信道探测。此外，两个稀疏信道恢复算法，称为联合正交匹配追踪（JOMP）和联合稀疏贝叶斯学习与$\ell_2$重新加权（JSBL-$\ell_2$），提出了利用波束域信道向量中隐藏的结构稀疏性。最后，针对DPA-MIMO系统，提出了基于子阵分组的连续干扰消除（SIC）混合预编码方法，将联合子阵RF波束形成器设计分解为交互式的子阵分组处理。仿真结果表明，所提出的两种信道估计器充分利用了DPA-MIMO信道的部分耦合特性进行信道恢复，所提出的混合预编码算法适用于这种阵列-子阵列结构，具有良好的性能和较低的复杂度。
2020-08-20 cs.IT math.IT
Robust Resource Allocation for MIMO Wireless Powered Communication Networks Based on a Non-linear EH Model
在本文中，我们考虑了一个多输入多输出无线供电通信网络（MIMO-WPCN），其中多个用户收获能量从一个专用的发电站，以便能够将他们的信息信号发送到一个信息接收站。采用一个实用的非线性能量收集（EH）模型，我们提出了一个联合的时间分配和功率控制方案，考虑到信道状态信息（CSI）的不确定性，并提供对不完美的CSI知识的鲁棒性。特别是，我们制定了两个非凸优化问题，为不同的目标，即系统总吞吐量最大化和最大化的最小个人吞吐量在所有无线供电的用户。为了克服非凸性，我们应用了几个变换以及一维搜索，以获得一个有效的资源分配算法。数值结果表明，当资源分配的基础上采用的非线性EH模型，而不是传统的线性EH模型设计，可以实现显着的性能增益。此外，不同于一个非鲁棒的基线方案设计完美的CSI，建议的资源分配计划被证明是强大的对不完美的CSI知识。
2017-01-31 cs.IT math.IT
