A DNN-based OTFS Transceiver with Delay-Doppler Channel Training and IQI Compensation
在本文中，我们提出了一种基于深度神经网络（DNN）的收发器架构，用于延迟多普勒（DD）信道训练和正交时间频率空间（OTFS）调制信号的检测以及IQ不平衡（IQI）补偿。所提出的收发器在空间相干间隔上学习DD信道，并使用在接收器处为此目的训练的单个DNN来检测信息符号。所提出的收发器还学习发送器和接收器中存在的IQ不平衡，并有效地补偿它们。发射IQI补偿在发射机处使用单个DNN来实现，该DNN学习并提供补偿调制字母表（以在通过发射机发送之前预旋转调制符号），而不显式地估计发射增益和相位不平衡。在接收器处使用两个DNN来实现接收IQI不平衡补偿，一个DNN用于接收增益和相位不平衡的显式估计，另一个DNN用于补偿。仿真结果表明，所提出的基于DNN的架构提供了非常好的性能，使其成为一个有前途的方法，为实际的OTFS收发器的设计。
2021-07-20 cs.IT eess.SP math.IT
Symbol Detection in Multi-channel Multi-tag Ambient Backscatter Communication Under IQ Imbalance
Shaanxi Key Laboratory of Information Communication Network and Security, Xi’an University of Posts & Telecommunications（西安邮电大学）；Interdisciplinary Research Center for Communication Systems and Sensing (IRC-CSS), Department of Electrical Engineering, King Fahd University of Petroleum & Minerals (KFUPM)（阿卜杜拉国王科技大学）
研究多通道多标签环境反向散射通信中因I/Q失衡导致的镜像通道互扰问题，提出结合I/Q失衡参数的新型符号检测模型，并推导出近优检测阈值以降低误码率。
2025-11-11 cs.IT math.IT
Pseudo-Lattice Treatment for Subspace Aligned Interference Signals
对于多输入多输出（MIMO）的K用户干扰网络，我们提出了使用的信道变换技术的联合检测的有用和干扰信号的干扰对齐的情况下。我们硬币我们的检测技术作为“伪晶格处理”，并表明，应用我们的技术，我们可以减轻面临的晶格干涉对齐（L-IA）的限制。我们表明，对于一个3用户干扰网络，两个用户可以有他们的干扰对齐格结构，通过预编码。对于剩余的用户，在解码子空间干扰对齐的信号在接收机的性能增益实现使用我们的信道变换技术。我们的“伪晶格”技术也可以应用于所有用户的情况下，子空间干扰对齐（S-IA）。我们调查不同的解决方案，在第三接收机应用信道变换，并评估这些技术的性能。仿真结果表明，在使用我们的伪格的方法比其他解码技术，使用不同的调制方案的性能增益。
2013-07-23 cs.IT math.IT
Universal MIMO Jammer Mitigation via Secret Temporal Subspace Embeddings
针对智能干扰机规避空间特征估计的问题，提出基于收发共享秘密的 MASH 方法，通过秘密时域子空间嵌入将任意干扰机转化为压制性干扰机，实现通用 MIMO 抑制。
2023-12-08 cs.IT eess.SP math.IT
I/Q-Imbalance Self-Interference Coordination
在本文中，我们提出了一种新的低复杂度的方案，它提高了单天线多载波通信系统的性能，遭受同相和正交（I/Q）-不平衡（IQI）在接收机。我们将所提出的方案称为I/Q不平衡自干扰协调（IQSC）。IQSC不仅可以减轻IQI的不利影响，而且通过适当的信号处理，还可以协调IQI产生的自干扰项，以实现二阶频率分集。然而，这些好处是以降低传输速率为代价的。更具体地，IQSC是一种简单的发射分集方案，其通过跨对称（镜像）副载波对的基本信号处理操作来改善接收机处的信号质量。因此，所提出的传输协议具有类似的复杂度阿拉曼的空时块编码方案，不需要额外的发射功率，也不需要任何反馈。为了评估IQSC的性能，我们推导出封闭形式的表达式所产生的中断概率和符号出错率。有趣的是，对于相同的频谱效率和实际目标出错率，IQSC不仅优于现有的IQI补偿方案，而且优于没有IQI的理想系统，同时它实现了与理想几乎相同的性能（即，IQI-free）等速率重复编码。我们的研究结果表明，IQSC是一种很有前途的低复杂性技术，可以显着提高受高水平IQI影响的低成本设备的可靠性。
2016-02-25 cs.IT math.IT
Relay Assisted Cooperative OSTBC Communication with SNR Imbalance and Channel Estimation Errors
针对蜂窝系统下行链路通信，提出了一种两跳中继辅助的协作正交空时分组码（OSTBC）传输方案，其中基站（BS）和中继站（RS）协作，以分布式方式向用户设备（UE）发送数据。我们分析了BS-UE和RS-UE链路之间的SNR不平衡的影响，以及在UE接收器处的不完美的信道估计。在瑞利平坦衰落条件下分析了该算法的性能，结果表明信噪比不平衡对空间分集阶数没有影响。另一方面，信道估计误差对系统性能有较大的影响。仿真结果证实了分析的正确性。
2010-01-20 cs.IT math.IT
Interference Alignment via Improved Subspace Conditioning
针对K个用户、单输入单输出（SISO）、频率选择性干扰信道，提出了一种新的低复杂度的发射波束形成设计，提高了可达和速率。联合采用Cadambe和Jafar在[1]中提出的干扰对齐（IA）方案以及分别在发射机和接收机处的线性最小均方误差（MMSE）解码，新的IA预编码设计提高了平均和速率，同时保留了Cadambe和Jafar方案的可实现的自由度K/2。
2010-11-30 cs.IT math.IT
Blind Adaptive MIMO Receivers for CDMA Systems with Space-Time Block-Codes and Low-Cost Algorithms
针对多径信道下采用多发射天线和空时分组码（STBC）的直接序列码分多址（DS-CDMA）系统，提出了一种低复杂度的盲多输入多输出（MIMO）自适应线性多用户接收机。基于约束优化技术和低复杂度的随机梯度（SG）自适应算法，提出了一种空时码约束恒模（CCM）设计准则，用于空时线性接收机的参数估计。接收机的设计是利用扩频码和空时分组码的独特结构。提出了一种基于子空间方法的空时信道盲估计算法和一种高效的SG算法。针对下行链路的仿真结果表明，所提出的接收机结构和算法具有良好的性能，优于现有方法。
2014-10-21 cs.IT math.IT
Subspace Tracking Algorithms for Millimeter Wave MIMO Channel Estimation with Hybrid Beamforming
本文提出了使用子空间跟踪算法在毫米波（mmWave）频率执行MIMO信道估计。使用子空间的方法，我们开发了一个协议，使估计的权利（分别。左）发射机处的奇异向量（分别为接收器）侧;在此基础上，我们将收缩投影近似子空间跟踪算法（PASTd）和正交Oja算法（OOJA）引入到本文的信道估计框架中，得到了两种信道估计算法。在算法设计阶段也明确考虑了波束形成器的混合模拟/数字性质。数值结果表明，所提出的估计算法是有效的，他们表现得更好，比两个相关的竞争替代品在公开文献中。
2017-04-22 cs.IT math.IT
An Authentication Scheme for Subspace Codes over Network Based on Linear Codes
网络编码具有最大限度地利用网络资源的优点，在未来的网络通信中具有很大的应用前景。然而，网络编码的特性也使得污染攻击更加严重。本文给出了一个基于线性码$C$的网络编码无条件安全认证方案。Safavi-Naini和Wang给出了多个接收者和多个消息的认证码。我们注意到Safavi-Naini和Wang的方案本质上是用Reed-Solomon码构造的。并对它们的构造作了一些修改，使之能用于线性网络上的子空间码的认证。同时，我们推广了线性码的构造。将Shamir的秘密共享方案推广到线性码上具有与将Shamir的秘密共享方案推广到基于线性码的线性秘密共享方案相似的优点。这种推广的一个优点是，对于一个固定的消息空间，我们的计划允许任意多个接收器来检查自己的消息的完整性，而与里德-所罗门码的计划有一个限制验证接收器的数量。另一个优点是我们在推广方案中引入了访问结构。Massey用第一分量为1的二元码中的最小码字来刻画线性秘密共享方案的访问结构。我们稍微修改了最小码字的定义。令$C$是$[V,k]$线性码。对于任何坐标$i\in \{1,2,\cdots,V\}$，如果码字$\vec{c}$在第$i$个坐标处具有分量1，并且不存在第$i$个分量为1的其它码字，并且支持严格包含在$\vec{c}$的支持中，则$C$中的码字$\vec{c}$被称为关于$i$的最小值。然后，我们的认证方案中接收方$R_…
2013-03-05 cs.CR cs.IT math.IT
Subspace Estimation and Decomposition for Hybrid Analog-Digital Millimetre-Wave MIMO systems
在这项工作中，我们解决了所谓的混合毫米波（mmWave）MIMO架构的信道估计和预编码/组合的问题。我们提出的信道估计方案利用TDD MIMO系统中的信道互易性，通过使用回波，从而使我们能够以完全分布式的方式实现Krylov子空间方法。后者的结果是估计正确的（resp。左）发射机处的信道的奇异子空间（分别接收器）。此外，我们还解决了子空间分解的问题，从而估计的权利（resp。左）奇异子空间由模拟和数字预编码器（分别为combiner），使用迭代法。最后，我们将我们的方案与等效的全数字情况进行比较，并得出结论，可以实现相对相似的性能，但是，RF链的数量大大减少-少4 ~ 8倍（即，大量节省成本和功耗）。
2016-06-28 cs.IT math.IT
Reduced-Dimension Linear Transform Coding of Correlated Signals in Networks
提出了一种线性变换网络（LTN）模型，用于分析有向无环图（DAG）上传输的相关信号的压缩和估计。LTN是具有多个源和接收器节点的DAG网络。源节点通过应用降维线性变换来发送随机相关信号的子空间投影。子空间投影由多个中继器线性处理并路由到预期接收器。每个接收器应用线性估计器来近似具有最小均方误差（MSE）失真的源的子集。该模型被扩展到包括噪声网络与发射机上的功率约束。一个关键任务是计算网络中的所有局部压缩矩阵和线性估计器，以最小化端到端失真。非凸问题迭代求解的优化框架内使用约束二次规划（QP）。该算法恢复的特殊情况下，定期和分布式Karhunen-Loeve变换（KLT）。给出了基于凸松弛的线性编码下多源多接收网络失真区域的割集下界。对于任何基于信息论的编码策略，给出了割集下界。针对不同的通信需求（例如，多个单播）和图形结构示出了失真区域和压缩估计折衷。
2012-02-28 cs.IT math.IT
An Analysis of the Power Imbalance on the Uplink of Power-Domain NOMA
本文分析了功率域NOMA系统上行链路的功率不平衡因子，揭示了在功率控制的多用户MIMO系统中，当用户信号功率完全平衡时，系统的平均错误概率最小。通过分析成对错误概率和利用错误事件的对称性，得到了解析结果。这个结果得到了使用QPSK和16 QAM信号格式和不相关瑞利衰落信道的计算机模拟的支持。这一发现导致质疑的基本理念的功率域NOMA，并建议不相关的信道的最佳策略是完美地平衡从用户接收到的平均信号功率，并使用最大似然接收机进行检测。
2022-05-06 cs.IT eess.SP math.IT
Signal-Aligned Network Coding in K-User MIMO Interference Channels with Limited Receiver Cooperation
本文提出了一种适用于K用户时变多输入多输出（MIMO）干扰信道和有限接收机协作的信号对齐网络编码（SNC）方案。我们假设，接收器连接到一个中央处理器，通过有线合作链接与个人有限的能力。我们的SNC方案确定了发射机的预编码矩阵，使得发射的信号在每个接收机处对齐。然后，通过物理层网络编码，将对齐的信号解码为消息的无噪声整数组合，也称为网络编码消息。我们的方案的关键思想是确保独立的整数组合的消息可以在接收器解码。因此，中央处理器可以通过求解线性无关方程来恢复发射机的原始消息。我们证明了我们的SNC方案实现了充分的自由度（DoF），利用信号对齐和物理层网络编码。仿真结果表明，我们的SNC方案优于计算和转发方案在有限的SNR制度的两个用户和三个用户的情况下。我们的SNC方案的性能改善主要来自于有效利用信号子空间，用于将消息的独立线性方程传递到中央处理器。
2018-10-22 cs.IT math.IT
Adaptive Radar Detection of a Subspace Signal Embedded in Subspace Structured plus Gaussian Interference Via Invariance
本文讨论了自适应雷达检测与两个干扰源竞争的子空间信号。前者是具有未知的协方差阵的高斯，并且考虑杂波和热噪声的联合存在。后者被构造为一个子空间信号和模型相干脉冲干扰机冲击雷达天线。这个问题是通过不变性的原则，这是基于一个合适的一组变换的识别离开所考虑的假设检验问题不变。确定了一个最大不变统计量及其统计特性，该统计量完全刻画了不变决策规则类，并显著压缩了原始数据域。因此，最佳不变检测器的存在一起解决实际上可实现的不变的决策规则的设计。在分析阶段，通过使用解析表达式来建立属于新的不变类的一些接收器的性能。
2015-08-13 cs.IT math.IT stat.AP
Subspace Tracking and Least Squares Approaches to Channel Estimation in Millimeter Wave Multiuser MIMO
本文研究了毫米波频率下的MIMO信道估计问题，包括单用户和多用户两种情况。使用子空间的方法，我们开发了一个协议，使估计的权利（分别。左）发射机处的奇异向量（分别为接收器）侧;在此基础上，我们将收缩的投影近似子空间跟踪算法和正交Oja算法应用到我们的框架中，得到了两种信道估计算法。我们还提出了一种替代算法的基础上最小二乘法。在算法设计阶段也明确考虑了波束形成器的混合模拟/数字性质。为了限制系统的复杂性，在通信链路的两侧使用固定的模拟波束形成器。所得到的数值结果，显示在信道矩阵的主要奇异向量，系统可实现的频谱效率，和系统的比特错误率的估计的准确性，证明所提出的算法是有效的，他们比较有利的，在性能复杂度权衡方面，相对于几个竞争的替代品。
2019-06-20 cs.IT math.IT
Achieving the Han-Kobayashi inner bound for the quantum interference channel by sequential decoding
在本文中，我们研究了几个经典输入和量子输出信道的顺序解码策略的功率。在我们的顺序解码策略中，接收器循环通过所有候选消息，试图将接收到的状态投影到考虑中的候选消息的“典型”子空间上，如果投影成功，则停止消息，然后将其声明为接收器对发送消息的猜测。我们表明，即使是这样一个概念上简单的策略，可以用来实现率的互信息为一个单一的发送器单接收器通道称为CQ-通道，以及标准的内界为两个发送器单接收器多址接入信道，称为CCQ-MAC在本文中。我们的解码方案的CCQ-MAC使用一种新的条件典型的投影仪，这是使用几何结果构造两个子空间如何相互作用的结构。作为我们的方法的主要应用，我们构造了一个编码和解码方案，实现了经典输入和量子输出的两个发送器两个接收器的干扰信道的Chong-Motani-Garg内界，以下称为ccqq-IC。这与经典设置中干扰信道的最佳已知内界相匹配。获得Chong-Motani-Garg内界，它被认为是等价于Han-Kobayashi内界，回答了Fawzi等人最近提出的一个公开问题（arxiv：1102.2624）。我们的编码方案与Chong-Motani-Garg的编码方案相同，而我们的解码方案是顺序的。
2011-09-05 cs.IT math.IT quant-ph
Linear Degrees of Freedom for $K $-user MISO Interference Channels with Blind Interference Alignment
在本文中，我们描述了$K $ -用户$M \times 1 $多输入单输出干扰信道的自由度（DoF），该信道具有可重构天线，在接收机处具有多个预设模式，假设在发射机处没有信道状态信息的情况下采用线性编码策略，即，盲干扰对准我们的线性DoF逆建立在引理上，如果一组发送符号在它们的公共非预期接收器处对齐，则这些符号在它们对应的接收器处必须具有独立的信号子空间。这个引理是由以下固有特征引起的：假设信道的相干时间足够长，则朝向相同接收器的链路的信道状态的变化模式总是相同的。我们推导出一个上界的线性和自由度，并提出了一个可实现的计划，完全实现的线性和自由度的上界时，$\frac{n^{*}}{M}=R_{1} $和$\frac{MK}{n^{*}}=R_{2} $都是整数。对于其他情况，其中$R_1 $或$R_2 $不是整数，我们只给出了一些指导如何在接收机处对准干扰信号以实现上限。作为扩展，我们还显示了下行链路/上行链路蜂窝网络的线性和自由度上界。
2016-02-12 cs.IT math.IT
Universal MIMO Jammer Mitigation
本文提出 MASH 方法，利用收发双方共享秘密将信号嵌入秘密子空间，通过互易变换将任意智能干扰机转化为压制式干扰机，从而实现通用 MIMO 抗干扰，并针对大规模多用户 MIMO 上行链路设计了三种数据检测器。
2024-08-27 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Transceiver Design Based on Interference Alignment for Multi-User Multi-Cell MIMO Networks with Channel Uncertainty
在本文中，我们首先利用用户间干扰（IUI）和小区间干扰（ICI）作为有用的参考，开发一个强大的收发器设计的基础上干扰对齐的下行链路多用户多小区多输入多输出（MIMO）干扰网络下的信道估计误差。在发射端，我们提出了一种两层发射波束形成策略，首先通过最小化干扰泄漏和最大化系统能量效率来实现内部波束形成方向和分配功率。然后，对于外波束形成器的设计，我们开发了一种有效的共轭梯度格拉斯曼流形子空间跟踪算法，以最小化干扰子空间和干扰子空间之间的距离在时变信道。在接收端，提出了一种实用的基于快速数据投影法（FDPM）子空间跟踪的干扰对齐算法，实现了信道不确定条件下的接收波束形成。数值结果表明，我们提出的鲁棒收发器的设计实现了更好的性能相比，一些现有的方法在和速率和能量效率。
2017-04-15 cs.IT math.IT
Widely-Linear Digital Self-Interference Cancellation in Direct-Conversion Full-Duplex Transceiver
本文讨论了全双工直接变频无线电收发器在实际不完善的射频（RF）组件下工作时的自干扰建模和消除。首先，进行详细的自干扰信号建模，考虑到最重要的RF缺陷，即发射机功率放大器非线性失真以及发射机和接收机IQ混频器幅度和相位不平衡。分析表明，现实的天线隔离和RF消除后，在接收机数字基带的主导自干扰波形可以通过原始发射数据的宽线性变换来建模，而不是经典的纯线性模型。这种宽线性自干扰波形在物理上源于发射机和接收机IQ成像，并且不能通过经典的线性数字消除来有效地抑制。受此启发，新的宽线性数字自干扰消除处理，然后提出和制定，结合有效的参数估计方法。广泛的仿真结果表明，所提出的宽线性消除处理明显优于现有的线性解决方案，因此，使实际的低成本RF前端使用的全双工收发器中的IQ混频。
2014-10-13 cs.IT math.IT
Spectrum Sensing Under Hardware Constraints
直接变频无线电（DCR）接收机可以为认知无线电系统中的频谱感知提供高度集成的低成本硬件解决方案。然而，DCR接收器易受射频（RF）损伤的影响，诸如同相和正交相位不平衡、低噪声放大器非线性和相位噪声，这限制了频谱感测能力。研究了多信道环境下认知无线电系统中射频损伤对基于能量检测的频谱感知的联合影响。特别是，我们提供了封闭形式的表达式来评估检测和虚警概率，假设存在Rayleigh衰落。此外，我们扩展分析的情况下，CR网络与合作感测，其中的次用户遭受不同程度的RF不完善，考虑两种情况下的错误和不完善的报告信道。数值和仿真结果验证了分析的正确性，同时也表明了射频缺陷对频谱感知性能的不利影响，从而导致频谱利用率的显著降低。
2015-10-22 cs.IT math.IT
Low-Complexity Monitoring and Compensation of Transceiver IQ Imbalance by Multi-dimensional Architecture for Dual-Polarization 16 Quadrature Amplitude Modulation
School of Communications and Information Engineering, Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学通信与信息工程学院）；School of Computer Science and Engineering, Northeastern University（东北大学计算机科学与工程学院）
本文提出了一种低复杂度多维架构，用于双极化16正交幅度调制的收发机I/Q不平衡监测与补偿，通过I/Q斜率估计和MIMO均衡器实现低复杂度的信号处理。
2026-01-10 cs.IT cs.NI math.IT
On Linear Operator Channels over Finite Fields
受线性网络编码的启发，本文研究了在有限域上进行线性运算的通信信道，即线性算子信道。对于这样的信道，其输出向量是其输入向量的线性变换，并且变换矩阵是随机且独立地生成的。假设变换矩阵对于每T个输入向量保持恒定，并且对于发射机和接收机都是未知的。对变换矩阵的分布和场大小没有限制。具体而言，子空间编码在LOC的最优性进行了研究。子空间编码的最大可达速率的下界得到，它是紧的某些情况下。给出了等维子空间编码的最大可达速率的特征，并证明了使用等维子空间编码所带来的速率损失是微不足道的。信道训练的最大可达速率接近子空间编码的最大可达速率的下限。提出了两种基于信道训练的编码方法，并对它们的性能进行了评估。我们的第一种方法利用秩度量码，其最优性取决于最大秩距离码的存在。我们的第二种方法应用线性编码，它可以实现最大的可实现的信道训练速率。我们的代码设计只需要的知识的期望的秩的变换矩阵。第二种方案也可以在没有信道统计的先验知识的情况下无速率地实现。
2010-04-14 cs.IT math.IT
Low Complexity Opportunistic Interference Alignment in $K$-Transmitter MIMO Interference Channels
在本文中，我们提出了低复杂度的机会干扰对齐方法，在$K$发射机MIMO干扰信道，利用多用户分集。我们不假设在发射机处信道状态信息（CSI）的可用性。接收机需要反馈指示接收到的干扰子空间被对准的程度的模拟值。所提出的机会干扰对齐（OIA）实现了与传统OIA方案相当的和速率，但具有显著降低的计算复杂性。
2015-09-29 cs.IT math.IT
An Active-Sensing Approach to Channel Vector Subspace Estimation in mm-Wave Massive MIMO Systems
毫米波（mm-Wave）蜂窝系统是用于非常高数据率通信的有希望的选择，因为在mm-Wave频率处可用的大带宽。由于频谱的毫米波范围中的大路径损耗指数，在发射机、接收机或两者处需要具有大天线增益的定向波束成形以捕获足够的信号功率。这又意味着快速和鲁棒的信道估计在系统性能中起着中心作用，因为如果没有信道状态的可靠估计，则接收到的信噪比（SNR）将远低于可靠通信所需的最小值。在本文中，我们主要集中在单天线用户和多天线基站。我们提出了一种自适应采样方案，以加快用户的信号子空间估计。在我们的方案中，波束形成向量采取每一个新的样本是自适应选择的基础上，所有以前的波束形成向量和由此产生的输出观测。本文应用统计学中的最优实验设计理论，设计了一种自适应估计各用户信号子空间的算法。可以利用针对不同用户的所得子空间估计来有效地与用户通信并管理干扰。我们投我们提出的算法作为低复杂度的优化问题，并通过数值模拟来说明其效率。
2015-11-05 cs.IT math.IT stat.AP
Improper Gaussian Signaling for the $K$-user MIMO Interference Channels with Hardware Impairments
研究了在硬件损伤（HWI）条件下，非正常高斯信号（IGS）在$K$ -用户多输入多输出（MIMO）干扰信道（IC）中的性能。HWI可能由于设备中的缺陷（如I/Q不平衡、相位噪声等）而出现。在I/Q不平衡的情况下，接收信号是发射信号和噪声的广泛线性变换。因此，接收器处的有效噪声变得不适当，这意味着其实部和虚部是相关的和/或具有不相等的功率。IGS可以在不适当的噪声和/或不适当的干扰的情况下改善系统性能。在本文中，我们研究IGS的好处，这种情况下的两个性能指标：可实现的速率和能源效率（EE）。我们考虑率区域，和率，EE区域和全局EE优化问题，以充分评估IGS的性能。为了解决这些非凸问题，我们采用优化框架的基础上优化最小化算法，这使我们能够获得一个稳定点的任何优化问题，其中无论是目标函数和/或约束是线性函数的利率。我们的数值结果表明，IGS可以显着提高性能的$K$ -用户MIMO集成电路的HWI和I/Q不平衡，其中它的好处与用户的数量，$K$，和不平衡的水平增加，并与天线的数量减少。
2020-08-06 cs.IT eess.SP math.IT
The Interference Channel Revisited: Aligning Interference by Adjusting Receive Antenna Separation
它示出，配备有两个天线的接收器可以空任意大量的空间方向到任何所需的精度，同时保持无干扰的信号-噪声比，通过明智地调整天线元件之间的距离。主要的理论结果建立在遍历理论的基础上。该方案在中等信噪比系统中的实用性证明了一种情况下，每个发射机配备有一个单一的天线，每个接收机有两个接收链，天线元件之间的所需间距是通过选择合适的天线从一个大的线性天线阵列。我们进一步扩展所提出的方案表明，干扰也可以消除镜面多径信道以及多输入多输出干扰信道，其中一个额外的接收器足以将所有的干扰器对齐到一个一维子空间。为了证明该方案的性能，我们表现出显着的增益干扰信道与四个以及六个用户，在低到中等的信噪比（0-20 dB）。所提出的技术的鲁棒性小信道估计误差进行了探讨。
2019-05-30 cs.IT eess.SP math.IT
Wiretapped Signal Leakage Minimization for Secure Multiuser MIMO Systems via Interference Alignment
针对存在窃听者的安全多用户多输入多输出系统，设计了干扰对齐算法。所提出的IA技术设计的发送预编码和接收子空间矩阵，以最大限度地减少总的主链路间干扰和窃听信号。在发射机（Tx）处已知完美信道状态信息的情况下，优化问题的成本函数在Tx处的预编码矩阵以及接收机（Rx）和窃听者处的接收子空间矩阵上交替地最小化。给出了该方法的可行性条件和收敛性证明。数值结果表明，我们的IA算法的平均保密和率相比，传统的IA设计方面的显着改善。
2015-08-04 cs.IT math.IT math.OC
Channel Vector Subspace Estimation from Low-Dimensional Projections
大规模MIMO是多用户MIMO的变体，其中基站天线$M$的数量非常大（通常为100），并且通常比空间复用数据流的数量（通常为10）大得多。不幸的是，驱动数百个天线所需的前端A/D转换，信号带宽为10至100 MHz，需要非常大的采样比特率和功耗。为了减少这样的实施要求，已经提出了混合数模架构。特别地，我们在本文中的工作是由称为联合空分复用（JSDM）的这种方案之一激发的，其中下行链路预编码器（分别为，上行链路线性接收机）被分成基带线性投影（数字）和RF可重新配置波束成形网络（模拟）的乘积，使得仅需要减少数量的$m \ll M$ A/D转换器和RF调制/解调链。在JSDM中，用户根据其信道主导子空间的相似性进行分组，并且这些组由模拟波束成形阶段分离，其中使用数字预编码器来实现每组中的复用增益。因此，很明显，利用$m \ll M$从$m$-dim投影的快照中提取$M$-dim信道向量的信道子空间信息在JSDM实现中起着基础作用.在本文中，我们开发了新的高效的算法，只需要采样$m = O(2\sqrt{M})$特定的阵列元素根据互质采样方案，并为一个给定的$p \ll M$，返回一个$p$ -暗淡波束形成器，具有与最好的p-暗淡波束形成器，可以设计的准确的信道协方差矩阵的全部知识的性能相当。我们评估我们提出的估计性能分析和经验，通过数值模拟。
2016-07-27 cs.IT math.IT stat.ML
On the Interference Alignment Designs for Secure Multiuser MIMO Systems
在本文中，我们提出了两个安全的多用户多输入多输出传输方法的干扰对齐（IA）的基础上存在窃听。为了处理窃听者的信息泄漏以及来自期望接收器（Rx）处的不期望发射器（Tx）的干扰信号，我们的方法旨在设计发射预编码和接收子空间矩阵以最小化总的主链路间干扰和窃听信号（WS）。第一种IA方案的重点是将WS对齐到真子空间中，而第二种IA方案对预编码矩阵施加新的结构以迫使WS为零。当信道状态信息在所有Tx处完全已知时，在每个所提出的IA方案中，Tx处的预编码矩阵和Rx处的接收子空间或窃听者被交替地选择以使每次迭代的凸优化问题的费用函数最小化。我们提供了可行的条件和收敛性证明的IA方法。仿真结果表明，我们的两个IA方法优于传统的IA算法的平均保密和率。
2016-11-16 cs.IT math.IT math.OC
Interference Alignment Designs for Secure Multiuser MIMO Systems: Rank Constrained Rank Minimization Approach
在本文中，我们制定的干扰对齐（IA）问题的多用户多输入多输出（MIMO）系统中存在的窃听作为一个秩约束秩最小化（RCRM）问题。所提出的秩最小化IA方案的目的是找到预编码和接收器子空间矩阵，以将干扰和窃听信号对齐到最低维度的子空间中，同时保持所需的信号子空间跨越全部可用的空间维度。针对秩函数的非凸性，提出了RCRM问题的两种凸松弛，即核范数（NN）和加权核范数（RNN），并将秩约束转化为等价的、易处理的约束.然后，我们推导出一个坐标下降的方法来获得IA计划的解决方案。仿真结果表明，我们提出的IA设计优于传统的IA设计的平均保密和率。另一方面，我们提出的设计执行相同或更好的比其他安全IA计划，占低干扰和窃听信号功率，而不是低维度的干扰和窃听信号矩阵的系统，实现完美的IA。
2015-08-04 cs.IT math.IT math.OC
Binary Sequence Set Design for Interferer Rejection in Multi-Branch Modulation
宽带通信通常被期望处理非常宽的频谱，在许多感兴趣的环境中，该频谱包括强干扰。因此，宽带通信系统的接收机通常需要减轻干扰，以减少由放大器非线性和噪声引起的失真。最近，一种被称为随机调制的用于通信接收机的新架构在采样之前使用信道的多个分支将信号与不同的伪随机序列混合。虽然在这些接收机中使用随机调制来以低采样率获取信号，但是所使用的调制序列由于其平坦的频谱而缺乏抑制干扰的能力。在以前的工作中，我们介绍了一个单一的频谱成形的二进制序列，减轻干扰，以取代伪随机序列在信道中的设计。然而，所设计的序列不能提供由伪随机序列方法实现的稳定恢复。在本文中，我们扩展了我们以前的序列设计，以保证稳定的恢复，通过设计一组相互正交的序列。我们发现，这是很难找到必要数量的序列具有相互正交性，并引入过采样的序列集设计，以提高恢复性能。我们提出了一个算法，多分支序列设计作为一个二元优化问题，这是解决使用半定规划松弛和随机投影。虽然它是常见的模型窄带干扰作为一个子空间跨越的一个子集的元素从傅立叶基础，我们表明，Slepian基础提供了一种替代的和更合适的紧凑的表示信号中包含的成分在窄谱带。数值实验表明，该序列集对伪随机序列和我们以前的工作的优势。
2020-06-03 cs.IT math.IT
Subspace Alignment Chains and the Degrees of Freedom of the Three-User MIMO Interference Channel
我们证明了3用户M_T × M_R MIMO干扰信道具有d（M，N）=min（M/（2-1/k），N/（2+1/k））自由度（DoF），其中M=min（M_T，M_R），N=max（M_T，M_R），k=ceil{M/（N-M）}。虽然为每个M_T，M_R值建立了DoF外界，但可扩展性通常根据关于空间扩展的归一化来建立。给定空间扩展，可扩展性仅依赖于基于线性波束成形的干扰对准方案，而不需要时间/频率扩展。在没有空间扩展的情况下，我们通过例子展示了基本上相同的方案可以应用于时间/频率扩展。从这项工作中出现的核心新见解是子空间对齐链作为DoF瓶颈的概念。DoF值d（M，N）是M，N的分段线性函数，其中M或N是每个线性段内的瓶颈。这些分段线性段的角点对应于A={1/2，2/3，3/4，.}且B={1/3，3/5，5/7，.}。集合A包含M/N的所有值，并且仅包含M和N中存在冗余的那些值。集合B包含M/N的所有值，并且只包含那些在M或N中没有冗余的值。我们的研究结果解决了Cenk等人提出的线性干涉对准的可行性，对于3个用户M_T × M_R MIMO干扰信道，完全针对M_T、M_R的所有值。具体地说，线性干涉对准问题（M_T x M_R，d）^[3]（如Cenk等人在以前的工作中所定义的）是可行的，当且仅当d<=floor{d（M，N）}。有且仅有例外的值M/N \in B，我们表明，对于…
2011-09-20 cs.IT math.IT
