Efficient Symbol Detection for the FSO IM/DD System with Automatic and Adaptive Threshold Adjustment: The Multi-level PAM Case
为了在FSO通信系统中可靠地检测M进制脉冲幅度调制信号，接收机需要关于信号的瞬时信道衰减的准确知识。我们在这里得到一个最佳的，逐符号的接收器，联合估计衰减的帮助下，过去检测到的数据符号，并检测相应的数据符号。需要很少的导频符号，从而导致高频谱效率。可以以非常低的复杂度执行检测。从理论分析和仿真，我们表明，作为用于估计信道衰减的检测到的数据符号的数量的增加，我们的接收机的误比特概率接近检测与完美的信道知识。
2015-05-11 cs.IT math.IT
Joint State Estimation and Communication over a State-Dependent Gaussian Multiple Access Channel
考虑了一种混合通信网络，其具有公共模拟信号和独立的数字数据流作为多址网络中每个节点的输入。接收机/基站必须以给定的保真度估计模拟信号，并以低错误概率解码数字流。将模拟信号看作一个公共状态过程，建立了一个加性高斯多址接入信道（MAC）中的联合状态估计和通信问题。发射机具有状态过程的非因果知识，并且除了促进接收机处的状态估计之外，还需要传送独立的数据流。我们首先提供了一个完整的表征的最佳权衡的均方误差失真性能估计的状态和数据率的消息流从两个发送节点。然后将其推广到N发送方MAC。为此，我们展示了状态相关MAC模型和混合多传感器网络之间的自然联系，其中在N个发送节点处观察到共同的源现象。每个节点编码的源观察，以及一个独立的消息流在高斯MAC没有任何状态过程。接收者感兴趣的是估计源和所有的消息。再次的失真率性能的特点。
2018-11-25 cs.IT math.IT
Non-coherent Detection and Bit Error Rate for an Ambient Backscatter Link in Time-Selective Fading
本文重点研究了环境后向散射通信中的非相干检测，这对于信令开销和实际数据传输之间的权衡非常关键的系统非常有吸引力。将时间选择性衰落信道建模为一阶自回归（AR）过程，提出了一种新的基于直接平均接收信号样本进行检测的接收机架构，该架构与文献中考虑的基于能量平均的接收机有很大不同。对于所提出的设置，我们的特点是精确的渐近比特出错率（BER）为单天线（SA）和多天线（MA）接收机，并证明了新架构的鲁棒性定时误差。我们的研究结果表明，虽然来自环境电源的直接链路（DL）干扰导致SA接收机中的BER地板，MA接收机可以通过估计DL的到达角（AoA）来去除这种干扰。该分析进一步量化了作为接收天线数量的函数的BER上的改进的角分辨率的效果。我们的分析的一个关键的中间结果是一个新的浓度结果的一般和序列，是中央的接收信号的条件分布的推导的推导。
2021-04-27 cs.IT math.IT
A Blind Adaptive CDMA Receiver Based on State Space Structures
码分多址（CDMA）是一种基于扩频技术的信道接入方法，被世界范围内的各种无线电技术所使用。通常，在诸如CDMA 2000和WCDMA的许多移动标准中，CDMA被用作接入方法。本文研究了宽带CDMA系统在多径传播环境下的盲多用户均衡问题。在此，我们提出了三种新的盲接收方案，这是基于状态空间结构和独立分量分析（ICA）。这些盲状态空间接收机（BSSR）不需要知道传播参数或用户的扩频码序列，它们主要利用源信号之间的统计独立性的自然假设。我们还开发了三个半盲自适应检测器，将新的自适应方法纳入标准RAKE接收机结构。广泛的比较案例研究，这些方法的比特出错率（BER）性能的基础上，进行了不同的用户数，每个用户的符号，和信号噪声比（SNR）相比，与传统的检测器，包括盲多用户检测器（BMUD）和线性最小均方误差（LMMSE）。结果表明，本文提出的方法在从接收到的混合CDMA信号中估计符号信号方面优于其他检测器。此外，新的盲检测器减轻了CDMA中的多址干扰（MAI）。
2016-01-14 cs.IT cs.LG math.IT
Block Bayesian Sparse Learning Algorithms With Application to Estimating Channels in OFDM Systems
频率选择性衰落宽带通信系统中经常存在稀疏信道。其主要原因是接收端附近存在少量反射面，导致接收散射波形呈现簇状结构。传统的稀疏信道估计方法都是针对一般的稀疏信道模型提出的，没有考虑潜在的簇稀疏结构信息。在本文中，我们研究了最先进的正交频分复用（OFDM）系统中的簇稀疏信道估计（CS-CE）问题。提出了一种新的贝叶斯聚类稀疏信道估计（BCS-CE）方法，利用块稀疏贝叶斯学习（BSBL）算法来利用簇稀疏结构。所提出的方法利用了训练矩阵中的聚类相关性，从而提高了估计性能。此外，与我们以前的方法使用统一的块划分信息，所提出的方法可以很好地工作时，通道的先验块划分信息是未知的。计算机模拟表明，与已有方法相比，该方法具有更好的性能。
2014-07-23 cs.IT math.IT
Channel Modeling for Multi-Receiver Molecular Communication Systems
本文针对多接收端分子通信系统提出递推信道模型，推导双接收端SIMO闭式解并扩展至多接收端，同时给出低复杂度简化模型，经仿真验证了建模精度与计算效率。
2023-12-03 cs.IT math.IT
Wireless Energy Transfer to a Pair of Energy Receivers using Signal Strength Feedback
本文重点研究了通过仅利用从低复杂能量接收器（ER）反馈到能量发射器（ET）的接收信号强度指示符（RSSI）值来向一对低复杂能量接收器（ER）进行无线能量传输（WET）。选择波束形成器，最大限度地提高总的平均能量之间的ET和ER的传输，同时满足最小收获的能量标准，在每个ER，进行了研究。这是一个非凸约束优化问题，很难解析求解。而且，对该问题的任何分析解决方案应当仅由ET知道的或者ET可以估计的参数组成，因为仅利用RSSI反馈值进行信道估计禁止估计一些信道参数。因此，本文的重点是获得一个次优的解决方案分析。它被证明，如果ET和ER之间的通道满足一定的充分条件，这个解决方案实际上是最优的。仿真结果表明，最优性差距是可以忽略不计的小，以及。洞察到一个系统有两个以上的ER也提出。为此，它强调，如果ER的数量是足够大的，它是可能的总是找到一对ER满足充分条件，因此，成对的调度策略，不违反最优性可以用于WET。
2018-03-12 cs.IT math.IT
Multi-Antenna Dual-Blind Deconvolution for Joint Radar-Communications via SoMAN Minimization
本文针对多天线接收机中雷达与通信信号叠加的双盲反卷积问题，提出最小化多元原子范数之和（SoMAN）的方法，并基于正超卦限三角多项式理论设计精确半定规划，实现样本与天线需求对数级增长及精确参数恢复。
2024-03-28 cs.IT eess.SP math.FA
Direct Positioning with Channel Database Assistance
当我们知道附近墙壁和建筑物的位置时，估计源位置成为表征和估计无线电信道的非常有效的方式。我们考虑本地化性能与此知识和不。我们把多径信道作为一组“虚拟接收器”，其位置可以预先存储在信道数据库中。利用墙壁知识，我们开发了一个广义MUSIC算法，将墙壁反射参数作为一个讨厌的变量。我们将其与缺乏墙知识的经典MVDR直接定位算法进行比较。在一个简单的场景中，我们发现缺乏墙壁知识会使定位误差增加7- 100倍，具体取决于天线数量、SNR和真实反射参数。有趣的是，随着天线数量的增加，墙壁知识的价值会降低。
2017-12-19 cs.IT math.IT
Semi-Blind Joint Channel and Symbol Estimation for IRS-Assisted MIMO Systems
智能反射面（IRS）是第六代无线系统的一项很有前途的技术，实现了智能无线电环境的概念。在本文中，我们提出了一种新的基于张量的接收机的IRS辅助的多输入多输出通信能够联合估计的信道和传输的数据流在半盲的方式。假设完全无源IRS架构并在发射机处引入简单的空时编码方案，可以有利地使用PARATUCK张量模型来构建接收信号模型，PARATUCK张量模型可以被视为并行因子分析和Tucker模型的混合。利用PARATUCK张量模型的代数结构，推导出一种半盲接收机。所提出的接收器是基于三线性交替最小二乘法，迭代估计两个涉及的- IRS-基站和用户终端-IRS-通信信道和发送的符号矩阵。我们讨论的可识别性条件，确保联合半盲恢复所涉及的信道和符号矩阵，并提出了一个联合设计的编码和IRS反射矩阵，以优化接收机的性能。对于所提出的半盲接收机，还提供了预期的Cramér-Rao下界的推导。所提出的接收机设计的数值性能评估证实了其优越的性能方面的归一化均方误差的估计信道和实现的符号出错率。
2022-05-20 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of Joint Radar and Communication using OFDM and OTFS
我们考虑联合雷达估计和通信系统使用正交频分复用（OFDM）和正交时间频率空间（OTFS）调制。该场景是由车辆应用激发的，其中配备有单基地雷达的车辆希望将数据传送到其目标接收器，同时估计与该接收器相关的感兴趣的参数。通过对单个目标的情况下，我们得到的最大似然（ML）估计和Cramér-Rao联合速度和距离估计的下限。数值例子表明，这两种数字调制格式可以实现精确的距离/速度估计的最先进的雷达波形，如调频连续波（FMCW），同时发送数字信息在其完全可实现的速率。我们的结论是，它是可能的，以获得显着的数据传输速率，而不损害系统的雷达估计能力。
2019-02-06 cs.IT math.IT
Channel Estimation Techniques for Diffusion-Based Molecular Communications
在分子通信（MC）系统中，在发射机瞬时释放分子之后，在接收机处随时间观察到的分子的预期数量被称为信道脉冲响应（CIR）。CIR的知识对于检测和均衡方案的设计是需要的。在本文中，我们提出了一个基于训练的CIR估计框架的MC系统，其目的是估计CIR的基础上观察到的分子数量在接收器由于发射器的一个序列的已知数量的分子。特别是，我们得到最大似然（ML）和最小平方误差和（LSSE）估计。我们还研究了Cramer Rao（CR）下界和所考虑的系统的训练序列设计。仿真结果证实了分析和比较所提出的估计技术的性能与CR下限。
2015-10-29 cs.IT math.IT
Joint State Sensing and Communication over Memoryless Multiple Access Channels
一个无记忆的状态相关的多址接入信道（MAC）被认为是两个发射机希望传达一个相应的消息，同时通过广义反馈估计相应的信道状态的接收机。该方案是由联合雷达和通信系统，其中雷达和数据应用程序共享相同的带宽。一个可实现的容量失真的折衷区域推导出优于资源共享方案，通过二进制擦除MAC与二进制状态。
2019-02-11 cs.IT math.IT
Joint Identification and Sensing for Discrete Memoryless Channels
本研究针对带独立同分布状态序列的离散无记忆信道，研究联合识别与信道状态估计问题，给出了ID容量-失真函数的完整表征，拓展了ID方案的应用优势。
2025-01-21 cs.IT math.IT
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
Optimal Correlators for Detection and Estimation in Optical Receivers
受光探测和测距（LIDAR）的现代应用的启发，我们研究了基于雪崩光电二极管（APD）的光接收器的模型，随后是用于检测反射光信号并估计其延迟的电子电路。该模型已知是相当复杂的，因为它由至少三种不同类型的噪声组成：热噪声、散粒噪声和倍增噪声（过量噪声），其源于与APD的光倍增相关联的随机增益。因此，与信号检测相关的最优似然比检验（LRT）的推导是一项非平凡的任务，它没有明显的精确封闭形式的解决方案。相反，我们考虑一类相对简单的检测器，这是基于相关的噪声接收信号与一个给定的确定性波形，我们的目的是表征最佳波形的意义上的最佳权衡之间的假警报（FA）的错误指数和漏检（MD）的错误指数。本着同样的精神，我们还研究了估计延迟的基础上，最大限度地提高接收信号和时移波形之间的相关性，作为这个时移的函数的问题。我们的特点是最佳的相关器波形，最大限度地减少了均方误差（MSE）在高信噪比（SNR）的制度。检测和估计的最佳相关器波形是不同的，但它们的限制行为是相同的：当热高斯噪声占主导地位时，最佳相关器波形与干净信号成比例，但当热噪声与其他噪声相比可以忽略不计时，则它成为干净信号的对数函数，正如预期的那样。
2020-04-06 cs.IT eess.SP math.IT
Training for Channel Estimation in Nonlinear Multi-Antenna Transceivers
最近在无线系统中获得高数据率的努力集中在具有非线性或粗略量化的收发器架构的系统中可以实现的。在这样的系统中估计信道是具有挑战性的，因为非线性使信道估计过程失真。因此，感兴趣的是确定需要多少训练来足够好地估计信道，使得信道估计可以在数据通信期间使用。我们提供了一种方法来确定需要多少训练，推导出一个下限的可实现的速率在一个基于训练的计划，可以计算和分析，即使当天线的数量是非常大的。该下限可能很紧，特别是在高SNR时。一个结论是，训练符号的最佳数量可能矛盾地小于具有粗量化收发器的系统的发射器的数量。我们展示了训练时间如何强烈依赖于接收器的数量，并给出了一个例子，其中接收器的数量增加一倍，训练时间减少了约37%。
2019-12-14 cs.IT math.IT
ISAC Super-Resolution Receiver via Lifted Atomic Norm Minimization
本文提出一种基于提升原子范数最小化（LANM）的网格外估计器，在发射信号和信道均未知的情况下，实现ISAC系统中雷达目标定位与通信符号解码，其性能可媲美传统仅雷达超分辨率技术。
2024-11-14 cs.IT eess.SP math.IT
Constrained Phase Noise Estimation in OFDM Using Scattered Pilots Without Decision Feedback
在本文中，我们考虑的OFDM无线电链路的振荡器相位噪声在接收端损坏，即估计和补偿的问题。为了减少计算负担和接收机上产生的延迟，我们仅使用分散的导频子载波来估计相位噪声，即，在获得和改进相位噪声估计时不使用试探性符号判决。特别地，相位噪声估计问题被构造为无约束优化问题，其最小值受到所谓的幅度和相位估计误差的影响。这些误差是由于接收机噪声、来自有限的分散导频子载波的估计以及使用降维模型的估计而产生的。经验表明，在高信噪比下，相位估计误差很小。为了减少幅度估计误差，我们限制最小值时，从所谓的相位噪声的几何设置最小化的成本函数。由此产生的优化问题是一个非凸规划。然而，使用二次等式的S-过程，我们证明了最优解可以通过求解凸对偶问题来获得。我们还考虑了一个不太复杂的启发式方案，实现了相同的目标，限制最小的相位噪声几何集。通过仿真，我们证明了改进的编码误码率和相位噪声估计误差性能时，强制相位噪声几何。例如，在高信噪比下，相位噪声估计误差的概率密度函数表现出较薄的尾部，这导致较低的误比特率。
2016-06-02 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
Unsupervised and Non Parametric Iterative Soft Bit Error Rate Estimation for Any Communications System
本文讨论了无监督软比特出错率（BER）估计的任何通信系统，在没有先验知识的情况下，无论是发送的信息位，或收发机方案是可用的问题。我们发现，BER估计的问题是等效的软信道/接收机输出的条件概率密度函数（PDF）的估计。假设接收机没有软观测的分析模型，我们提出了一种非参数的基于核的pdf估计技术，并证明了所得到的BER估计是渐近无偏和逐点一致的。然后，我们引入了一个迭代的随机期望最大化（EM）算法的先验和后验概率的传输信息比特的估计，并根据传输比特值的软观测的分类。这些输入用于条件pdf的迭代基于核的估计过程。我们分析了所提出的无监督和非参数的BER估计的性能在一个多用户码分多址（CDMA）系统与单用户检测的框架，并显示出有吸引力的性能相比，传统的蒙特卡洛（MC）辅助技术。
2013-09-25 cs.IT math.IT
Joint Sensing and Communication over Memoryless Broadcast Channels
被认为是一个无记忆的状态相关的广播信道（BC），其中的发射机希望传达两个私人消息，同时通过广义反馈估计各自的状态，两个接收机。该模型是由联合雷达和通信系统驱动的，其中雷达和数据应用共享相同的频带。对于i.i.d.状态序列，我们表征的容量失真权衡区。对于一般的BC，我们提供的capacitydistortion区域的内部和外部边界，以及一个充分条件时，它等于产品的容量区域和可实现的失真的集合。有趣的是，所提出的协同设计显着优于传统的方法，分裂的资源用于传感或通信。
2020-11-06 cs.IT math.IT
ISAC Meets SWIPT: Multi-functional Wireless Systems Integrating Sensing, Communication, and Powering
本文提出融合 ISAC 与 SWIPT 的多功能 MIMO 系统，针对点目标和扩展目标刻画 C-R-E 权衡区域的 Pareto 边界，并用凸优化求得最优发射协方差。
2023-08-16 cs.IT math.IT
Adaptive and Iterative Multi-Branch MMSE Decision Feedback Detection Algorithms for MIMO Systems
提出了一种多输入多输出（MIMO）空间复用系统中基于多处理分支的判决反馈（DF）检测算法。建议的检测器采用多个消除分支与接收滤波器，从一个共同的矩阵求逆得到的，并实现接近的最大似然检测器（MLD）的性能。针对多分支MMSE DF（MB-MMSE-DF）接收机，提出了一种约束最小均方误差（MMSE）接收滤波器，该滤波器对反馈滤波器的形状和幅度进行了约束。提出的MB-MMSE-DF检测器的自适应实现开发与递归最小二乘型算法估计接收滤波器的参数时，信道是时变的。一个软输出版本的MB-MMSE-DF检测器也被提出作为一个迭代检测和解码接收机结构的组成部分。计算复杂性分析表明，MB-MMSE-DF检测器并不需要比传统的MMSE-DF检测器显著增加的复杂性，而分集分析讨论了由MB-MMSE-DF检测器实现的分集阶数。仿真结果表明，MB-MMSE-DF检测器的性能优于现有的次优检测器，接近MLD，而需要显着降低复杂度。
2013-08-13 cs.IT math.IT
Band-Sweeping M-ary PSK (BS-M-PSK) Modulation and Transceiver Design
信道估计是无线通信系统接收机设计者遇到的主要问题。对于移动接收机，系统遇到的衰落信道通常是时变的。此外，信道的频率响应对于城市环境是频率选择性的，在城市环境中，与符号持续时间相比，延迟扩展相当大。信道估计对于均衡接收数据和消除由色散信道引起的符号间干扰（ISI）是必不可少的。因此，传统的收发器插入已知值的导频符号，并检测导频符号中的变化，以便推导出信道响应。因为这些导频不携带信息，所以降低了系统的吞吐量。本文提出了一种新的调制方案。该技术依赖于使用没有固定频率的载波信号，载波音扫描专用于传输的频带，并检测频带内的传递函数增益。通过周期性斜坡信号进行频率调制（FM）的载波信号通过信道传递函数变为幅度调制（AM），并且因此，接收机获得对信道响应的估计，而不使用降低系统吞吐量或数据率的导频。载波信号本身充当动态频域导频。该技术仅适用于恒定能量系统，因此它适用于PSK收发器。提出的调制技术的数学公式，收发器的设计和性能分析。
2014-01-30 cs.IT cs.NI math.IT
How Much Spectrum is Too Much in Millimeter Wave Wireless Access
通过使用毫米波（mmWave，30 - 300 GHz）频带中的大量可用频谱，可以实现无线接入速率的大幅提高。然而，由于这些频率中固有的更高的传播损耗，当考虑到用于估计信道的惩罚时，在超过100米的范围处或在非视线（NLOS）设置中使用更宽的带宽进行传输可能是无效的或甚至适得其反。在这项工作中，我们量化毫米波传输在一些典型的部署方案，使用基于导频的信道估计，并假设在接收机的最小均方误差（MMSE）信道估计的最大有益带宽。我们发现对于一个身份证。具有相干时间$T_c$和相干带宽$B_c$的块衰落模型，对于配备有单个天线的发射机和接收机，最佳（速率最大化）信噪比是仅取决于乘积$B_cT_c$的常数，该乘积测量信道相干性并且等于每个独立信道系数的正交符号的平均数目。也就是说，对于固定的信道相干性，最佳带宽与接收信号功率成线性比例。在具有发射和接收侧波束成形的一些典型部署场景下，1GHz带宽可能太多。
2017-04-13 cs.IT math.IT
Rate-Splitting Multiple Access for Communications and Jamming in Multi-Antenna Multi-Carrier Cognitive Radio Systems
随着无线通信系统数量的增加和对带宽的需求，无线介质已经变成拥塞和竞争的环境。在这样的环境下运行带来了一些挑战，特别是对于军事通信系统来说，它需要保证可靠的通信，同时避免干扰其他友好或中立系统并拒绝敌方系统的服务。在这项工作中，我们研究了一种新的应用率分离多址（RSMA）的联合通信和干扰与多载波（MC）波形在多天线认知无线电（CR）系统。RSMA是用于下行链路多天线无线网络的鲁棒多址方案。RSMA依赖于发射机处的多天线速率分离（RS）和接收机处的连续干扰消除（SIC）。我们的目标是同时与次要用户（SU）和干扰敌对用户（AU）进行通信，以破坏他们的通信，同时限制对主要用户（PU）的干扰，在所有用户在各自的网络中通过MC波形进行宽带通信。我们认为，在发射机（CSIT）的SU和PU的不完美CSI的实际设置，和统计CSIT的AU。我们制定了一个问题，以获得最佳的预编码器，最大限度地提高互信息下的干扰和干扰功率约束。我们提出了一种基于交替优化-交替方向乘数法（AOADMM）的算法来解决由此产生的非凸问题。基于Karush-Kuhn-Tucker条件进行分析，确定了保证问题可行性的最优干扰和干扰功率阈值，并提出了一种实用的干扰功率阈值计算算法。通过仿真，我们表明，RSMA实现了更高的和速率比空分多址（SDMA）。
2022-02-16 cs.IT math.IT
On the Effectiveness of OTFS for Joint Radar and Communication
我们考虑一个联合雷达估计和通信系统使用正交时间频率空间（OTFS）调制。该场景是由车辆应用激发的，其中配备有单基地雷达的车辆希望将数据传送到其目标接收器，同时估计与该接收器相关的感兴趣的参数。在多径时频选择性信道上的点对点通信环境中，我们从两个角度研究了联合雷达和通信系统，即，发射机处的雷达估计以及接收机处的符号检测。对于雷达估计部分，我们推导了一个有效的近似最大似然算法和相应的距离和速度估计的Cramér-Rao下界。数值例子表明，多载波数字格式，如OTFS可以实现精确的雷达估计的最先进的雷达波形，如调频连续波（FMCW）。对于数据检测部分，我们专注于单独的检测和解码，并考虑一个软输出检测器，有效地利用信道稀疏在多普勒延迟域。我们量化检测器的性能，其务实的能力，即可实现的信号星座和检测器软输出引起的信道速率。仿真结果表明，该方案优于并发的最先进的解决方案。总的来说，我们的工作表明，一个合适的数字调制波形，使有效地操作联合雷达和通信，通过实现调制和接近最佳的雷达估计性能的全信息速率。此外，OTFS似乎特别适合该范围。
2019-10-04 cs.IT eess.SP math.IT
Coding for Sensing: An Improved Scheme for Integrated Sensing and Communication over MACs
被认为是一个无记忆的状态相关的多址接入信道（MAC），其中两个发射机希望传达他们的消息到一个单一的接收机，同时通过广义反馈感测（估计）各自的状态。对于这个信道，提供了一个改进的内界上的基本速率失真的权衡，其特征的通信速率的发射机可以实现，同时确保他们的状态估计满足所需的失真标准。新的内界是基于一个计划，其中每个发射机编码的广义反馈，以改善在其他发射机的状态估计。这是在对比的点对点和广播信道的编码仅用于传输的消息和最佳的估计器上操作的一个符号一个符号的基础上的序列的信道输入和反馈输出的方案。
2022-03-31 cs.IT math.IT
Channel Estimation for Diffusive Molecular Communications
在分子通信（MC）系统中，在发射机瞬时释放分子之后，在接收机处随时间观察到的分子的\textit{expected}数量被称为信道脉冲响应（CIR）。CIR的知识对于检测和均衡方案的设计是需要的。在本文中，我们提出了一个基于训练的CIR估计框架的MC系统，其目的是在估计CIR的基础上的\textit{observed}数量的分子在接收器由于发射的\textit{sequence}已知数量的分子的发射器。因此，我们区分两种情况下，取决于统计信道知识是否可用。特别是，我们推导出最大似然（ML）和最小平方误差和（LSSE）估计，不需要任何知识的信道统计。对于这种情况，当统计信道知识是可用的，相应的最大后验概率（MAP）和线性最小均方误差（LMMSE）估计。作为性能界，我们推导出经典的克拉默-拉奥（CR）下界，有效的任何无偏估计，不利用统计信道知识，和贝叶斯CR下界，有效的任何无偏估计，利用统计信道知识。最后，我们提出了最优和次优的训练序列设计所考虑的MC系统。仿真结果证实了分析和比较所提出的估计技术与各自的CR下界的性能。
2016-08-12 cs.IT math.IT
Timely and Painless Breakups: Off-the-grid Blind Message Recovery and Users' Demixing
本研究针对物联网多径信道中盲消息恢复的病态问题，提出一种半定规划优化方法，利用信道延迟稀疏性和随机线性编码，从单一接收信号中同时恢复消息与延迟参数，理论分析与实验验证了其有效性。
2025-05-02 cs.IT math.IT
Lower Bounds on Parameter Modulation-Estimation Under Bandwidth Constraints
我们考虑的问题，调制到一个带限信号的参数的值将在一个连续的时间，加性高斯白噪声（AWGN）信道传输，并估计此参数在接收机。性能通过平均功率- $α$误差（MP $α$ E）来测量，其被定义为绝对估计误差的最差情况$α$阶矩。研究了MP $α$ E的最佳指数衰减率与传输时间的关系。MP $α$ E指数上的两个上（逆）界推导出的基础上，已知的界限的AWGN信道的输入具有无限的带宽。计算了误差矩和信噪比的典型值的界，并分析了不同界的信噪比渐近性。将新的界限与已知的逆界限和可实现性界限进行比较，这些界限是从信道编码考虑中推导出来的。
2016-06-21 cs.IT math.IT
A Hybrid I/O Relation Estimation Scheme for Zak-OTFS Receivers
Indian Institute of Science, Bangalore（印度科学学院）
本文提出一种混合I/O关系估计方案，结合模型依赖与模型无关方法，解决Zak-OTFS接收机中DD域信道估计的局限，提升分数DD信道下的检测性能。
2025-10-10 cs.IT eess.SP math.IT
Information-Theoretic Limits of Bistatic Integrated Sensing and Communication
本文从信息论视角研究双站通感一体化（ISAC），推导了一般离散信道模型下容量-失真函数的多字母表示及单字母上下界，并扩展至广播信道，通过数值示例验证了ISAC相比分离通信与感知的优势。
2025-03-05 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
Joint Identification and Sensing with Noisy Feedback: A Task-Oriented Communication Framework for 6G
Technical University of Braunschweig（布伦瑞克工业大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
本文研究了在具有噪声严格因果反馈的态依赖离散无记忆信道中联合识别与感知（JIDAS）的问题，推导了容量-失真函数的上下界，揭示了噪声反馈下JIDAS的基本限制。
2026-03-31 cs.IT math.IT
Integrated Sensing and Communication with Millimeter Wave Full Duplex Hybrid Beamforming
近年来，集成传感和通信（ISAC）已经吸引了大量的注意力，用于频谱效率的提高，使硬件和频谱共享的同时感测和信令操作。带内全双工（FD）由于其同时发送和接收能力而被认为是ISAC应用的关键使能技术。在本文中，我们提出了一种基于频域的ISAC系统工作在毫米波（mmWave）频率，其中一个大规模的多输入多输出（MIMO）基站（BS）节点采用混合模拟和数字（A/D）波束成形通信与下行链路（DL）多天线用户和相同的波形是利用在BS接收机的雷达目标在其覆盖环境中的感测。我们开发了一种传感算法，能够估计到达方向（DoA），距离和相对速度的雷达目标。提出了一种用于设计A/D发射和接收波束形成器以及自干扰（SI）消除的联合优化框架，其目标是最大化可实现的DL速率和雷达目标感知性能的精度。考虑第五代（5G）正交频分复用（OFDM）波形，我们的仿真结果验证了我们的方法在估计多个雷达目标的DoA、距离和速度方面的高精度，同时最大化DL通信速率。
2022-01-13 cs.IT eess.SP math.IT
Cramér-Rao Bound Minimization for IRS-Enabled Multiuser Integrated Sensing and Communication with Extended Target
研究了一种基于智能反射面（IRS）的多用户通感一体化（ISAC）系统，该系统由一个多天线基站（BS）、一个IRS、多个单天线通信用户（CU）和一个位于BS非视距（NLoS）区域的扩展目标组成。IRS被部署为不仅辅助从BS到CU的通信，而且基于来自BS-IRS-target-IRS-BS链路的回波信号来实现BS的NLoS目标感测。为了提供感测的完全自由度，我们假设BS发送与信息信号组合的附加专用感测信号。因此，我们考虑两种类型的CU接收器，即类型I和类型II接收器，其分别不具有和具有消除来自感测信号的干扰的能力。在此设置下，我们联合优化在BS的发射波束成形和在IRS的反射波束成形，以最小化用于估计相对于IRS的目标响应矩阵的Cramér-Rao界（CRB），服从CU处的最小信号与干扰加噪声比（SINR）约束和BS处的最大发射功率约束。我们提出了有效的算法来解决高度非凸的SINR约束CRB最小化问题，通过使用交替优化和半定松弛技术。数值结果表明，该方案的估计CRB比其他基准方案低，且当CU数大于1时，感知信号干扰预消除是有益的。
2022-10-29 cs.IT eess.SP math.IT
