Performance of Cognitive Radio Systems over $κ-μ$ Shadowed with Integer $μ$ and Fisher-Snedecor $\mathcal{F}$ Fading Channels
在本文中，我们分析了认知无线电（CR）系统在不同的复合广义多径/阴影衰落的情况下的性能。与广义K（KG）和Nakagami-m阴影条件相比，\k{appa} -μ阴影和Fisher-Snedecor F衰落信道是一种简单而高精度的分布。对于\k{appa} -μ阴影，通过假设衰落参数为整数，给出了概率密度函数（PDF）和累积分布函数（CDF）的一种新的简单、精确的解析表达式.为此，推导出检测性能度量，即平均检测概率和接收器操作特征曲线（AUC）下的平均面积，其用于能量检测的分析以及有效率和有效率。为了验证这项工作的结果，模拟和数值结果之间的比较，以及与各种传统的信道模型和方案。
2018-07-25 cs.IT math.IT
Secrecy Performance of α-κ-μ Shadowed Fading Channel
通过获得平均保密容量、安全中断概率和严格正保密容量的新的封闭表达式，研究了α- \k{appa} -μ shaded（AKMS）衰落信道下无线框架的物理层安全性.推导出了在高信噪比条件下，为了获得保密分集增益，SOP的下界以及SOP的渐近表达式。利用这些表达式，由于同时发生的衰落和阴影的后果进行量化。最后，Monte-Carlo模拟证明，以评估表达式的正确性。
2021-09-03 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
An Extension of the κ-μ$\,$Shadowed Fading Model: Statistical Characterization and Applications
本文介绍了κ-μ $\,$阴影模型和经典Beckmann衰落模型的一个扩展和自然推广：波动Beckmann（FB）衰落模型.这个新的模型考虑了多径波的聚类，其中视线（LoS）组件随机波动，以及LoS和非LoS组件中的同相/正交功率不平衡的影响。因此，它统一了各种重要的衰落分布，如单侧高斯，瑞利，Nakagami-m，Rician，κ-μ，η-μ，η-κ，贝克曼，Rician阴影和κ-μ $\,$阴影分布。推导了FB衰落模型的主要概率函数，即概率密度函数、累积分布函数和矩母函数。分析了信号的电平交叉率和平均衰落持续时间等二阶统计量。这些结果可以用来推导出一些感兴趣的无线通信系统在FB衰落信道上工作的性能指标。
2017-06-28 cs.IT math.IT
The κ-μ Shadowed Fading Model with Integer Fading Parameters
本文证明整数参数的 κ-μ shadowed 衰落可表示为平方 Nakagami/Gamma 分布混合，从而获得 PDF、CDF 与平均容量闭式，并阐明其近似和实测拟合意义。
2017-01-11 cs.IT math.IT
Bivariate Rician shadowed fading model
在本文中，我们提出了一个二元Rician阴影衰落模型，其中的阴影被假定为遵循Nakagami- $m$分布。我们推导出精确的表达式，涉及一个单一的联合概率密度函数（PDF）和联合累积分布函数（CDF）的积分，我们还推导出一个精确的封闭形式的表达的矩生成函数（MGF）。作为一个直接的后果，我们得到了一个封闭形式的表达的权力之间的相关系数的Rician阴影变量作为模型的基础变量之间的相关系数的函数。此外，在特定的情况下，整数$m$，我们表明，PDF可以表示在封闭的形式中的总和m梅杰G-函数的两个变量。结果被应用于分析的中断概率（OT）的双分支选择合并器（SC）在相关的莱斯阴影衰落和评估的水平交叉率（LCR）和平均衰落持续时间（AFD）的采样莱斯阴影衰落包络。
2017-01-11 cs.IT math.IT
Effective throughput of MISO systems over $κ-μ$ shadowed fading channels: MGF based analysis
分析了多输入单输出（MISO）无线通信系统在$κ-μ$阴影衰落信道下的有效吞吐量。为了得到精确的闭型表达式，利用独立同分布（i.i.d.）采用发射天线。此外，一个特殊的情况下，整数值的衰落参数进行简化导出的表达式。还研究了在高信噪比值下有效吞吐量的渐近行为。蒙特卡罗模拟和数值结果验证了我们的分析的有效性。
2018-04-29 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Energy Detection over Composite kappa-miu Shadowed Fading Channels
能量检测是认知无线电网络频谱感知中一种可靠的非相干信号处理技术，具有复杂度低、不需要先验接收信息、感知速度快等优点。由于能量检测的优良性能会受到物理多径衰落的影响，本文主要研究复合阴影衰落信道下能量检测的特性分析。小尺度和视线衰落分布包括特定的例子，如瑞利，霍伊特，Nakagami-m和单侧高斯分布。在此基础上，推导了复合阴影衰落信道的信号包络和信噪比的概率密度函数，该概率密度函数能够准确地表征视距阴影衰落特性。随后，采用逆高斯渐近分布，首次将相应检测概率的无穷级数形式的精确闭式表达式推广到上述模型的检测容量估计中。此外，推导了用于评估最小检测效率的绝对截断误差。所建立的模型也适用于非整数衰落参数的检测估计。最后，利用MATHEMATICA和MATLAB软件对主要分量的功率变量变化情况下的分析结果和量化性能进行了数值评估，验证了分析结果和量化性能。
2018-06-12 cs.IT math.IT
The $κ$-$μ$ Shadowed Fading Model: Unifying the $κ$-$μ$ and $η$-$μ$ Distributions
本文证明 $κ$-$μ$ 阴影衰落模型可统一 $κ$-$μ$ 与 $η$-$μ$ 分布，并推导其渐近遍历容量闭式表达式及两类特例。
2015-04-22 cs.IT math.IT
Effective capacity of communication systems over $κ$-$μ$ shadowed fading channels
本文研究了广义$κ$ - $μ$阴影衰落信道下通信系统的有效容量。利用广义双变量Meijer- $G$函数推导出了一种新的精确有效容量的解析表达式。为了直观地揭示系统和信道参数对有效容量的影响，我们还推导出了渐近高信噪比状态下有效容量的封闭式表达式。结果表明，有效容量是信道衰落参数$κ$和$μ$以及阴影参数$m$的单调递增函数，而当时延约束为$θ\rightarrow \infty$时，有效容量衰减为零.
2015-07-20 cs.IT math.IT
Unified Composite Distribution and Its Applications to Double Shadowed $α-κ-μ$ Fading Channels
本文提出了一种混合Gamma阴影（MGS）分布作为一种统一的复合模型，通过用一个逆Nakagami- $m$来表示阴影.因此，首先导出了MGS分布基本统计量的精确表达式和在高平均信噪比（SNR）条件下的渐近行为。然后，通过提供中断概率（OP）、平均误比特概率（ABEP）、平均信道容量（ACC）和有效容量（EC），将这些统计数据应用于分析无线通信系统在双阴影$α-κ-μ$衰落下的性能。还分析了能量检测（ED）的接收器工作特征曲线（AUC）下的平均面积。数值和仿真结果验证了我们的分析的有效性。
2020-11-16 cs.IT math.IT
Maximal Ratio Combining Diversity Analysis of Underwater Acoustic Communications Subject to $κ-μ$ Shadowed Fading Channels
针对$κ-μ$阴影衰落模型，给出了一种新的平均出错率（ABER）和平均信道容量（ACC）的统一解析表达式。这种新的阴影衰落模型已被证明是适合于水下无线信道建模的测量由海军研究实验室进行，并没有那么好地覆盖在公共文献。针对最大比合并（MRC）接收机，给出了接收机输出信噪比概率密度函数的一种新的简单解析表达式。在此基础上，推导出了新的统一的ABER和ACC表达式。为了进一步推广出错率分析，假设加性白广义高斯噪声模型对不同的噪声环境进行建模。新的统一表达式是准确的，简单和通用的，并适用于MRC分析在这种广义阴影衰落和噪声环境。数值技术和发表的技术文献的结果证实了我们的分析在不同的测试方案下的通用性和准确性。
2017-03-11 cs.IT math.IT
The α-κ-μ Shadowed Fading Distribution: Statistical Characterization and Applications
本研究提出统一多种经典及通用衰落模型的α-κ-μ阴影衰落分布，推导其参数取正整数时的α-μ有限混合形式，可借助已有α-μ相关结果分析信道性能，并验证了其在中断概率等指标分析中的适用性。
2019-04-11 cs.IT math.IT
Error Rates Analysis of MIMO Space-Time Block Codes in Generalized Shadowed Fading Channels
本文提出了一种新的和统一的比特出错率性能分析的空时分组码（STBC）部署在无线系统中的空间分集在广义阴影衰落和噪声的情况下。具体地说，我们得到了一个简单的和非常准确的近似表达式的平均出错率的相干调制方案在广义$η-μ$和$κ-μ$阴影衰落信道与多输入多输出（MIMO）系统。网络中的噪声被假定为使用加性白广义高斯噪声（AWGGN）建模，其中包括经典拉普拉斯和高斯噪声环境作为特殊情况。推导的结果避免了在多径衰落和噪声条件下重新推导MIMO STBC系统的出错率的需要，同时避免了任何具有高计算复杂性的特殊函数。从文献中发表的结果，以及数值评估，证实了我们推导出的广义表达式的准确性。
2017-10-07 cs.IT math.IT
Secrecy Analysis of Physical Layer over $κ-μ$ Shadowed Fading Scenarios
本文研究了主信道和窃听信道均经历$κ-μ$阴影衰落信道时的物理层保密性分析。特别地，利用经典的Wyner窃听模型，导出了平均保密容量（ASC）、安全中断概率（SOP）、SOP下界（SOP $^L$）和严格正保密容量概率（SPSC）.对于衰落参数的两种不同情形，即，研究了表征阴影效应的$μ$和$m$。这些参数首先被选择为任意的数字，因此性能度量被表示为具有多元Meijer $G$ -函数的单个无穷级数。在第二种情况下，上述两个衰落参数被假定为整数，以获得在简单的精确的封闭形式的解析数学上易于处理的表达式中的导出结果。通过Monte Carlo模拟验证了该分析的数值结果。
2018-04-24 cs.IT math.IT
Unified Stochastic Geometry Modeling and Analysis of Cellular Networks in LOS/NLOS and Shadowed Fading
信号与干扰加噪声比（SINR）通过其累积分布函数（CDF）的统计表征在蜂窝网络领域中的绝大多数技术贡献中是普遍存在的，因为它归结为平均聚合干扰的拉普拉斯变换，这是以限制简单化的瑞利衰落为代价而获得的益处。在这项工作中，捕捉不同的衰落信道，出现在现实的室外/室内无线通信场景中，我们不同的解决问题。通过利用信干噪比的矩母函数（MGF），我们成功地分析了阴影κ-μ、κ-μ和η-μ衰落模型下的蜂窝网络性能。后者通过捕获包括Rayleigh、Nakagami-m、Rician和Rician阴影衰落分布在内的各种衰落信道来提供高灵活性。这些信道模型最近因其准确建模密集城市环境、未来毫微微小区和设备到设备（D2 D）阴影信道的能力而受到称赞。除了统一不同的信道模型的分析，这项工作集成，第一次，覆盖范围，可达到的速率，和误码率（BEP），这在很大程度上是单独处理的文献。开发的模型和分析验证了广泛的模拟设置和参数。
2017-06-02 cs.IT math.IT
On High-Order Capacity Statistics of Spectrum Aggregation Systems over $κ$-$μ$ and $κ$-$μ$ shadowed Fading Channels
快速增长的移动数据业务需求所带来的频率稀缺性要求有前途的频谱聚合系统。所谓的信道容量的高阶统计（HOS）是关于系统性能的合适度量。虽然先前的相关工作已经提高了我们的知识频谱聚合系统的HOS特性，分析框架，包括广义衰落模型的兴趣是尚未提供。在本文中，我们追求一个详细的HOS分析$κ$ - $μ$和$κ$ - $μ$阴影衰落信道推导出新的和准确的表达式。此外，推导出了渐近低信噪比和高信噪比情况下的简化高阶谱表达式。几个重要的统计措施，如衰落量，分散量，可靠性，偏度，峰度，通过使用HOS的结果。更重要的是，研究了频谱聚合系统的系统和衰落参数对信道选择的有用影响。最后，所有导出的表达式通过Monte-Carlo模拟进行验证。
2016-12-06 cs.IT math.IT
Downlink NOMA in Multi-UAV Networks over Bivariate Rician Shadowed Fading Channels
无人机（UAV）将在即将到来的第五代（5G）网络中发挥重要作用。然而，多无人机网络的采用意味着无人机通信中的频谱稀缺是一个迫切需要解决的问题。为此，本文研究了多无人机网络的下行非正交多址接入（NOMA）技术，以提高频谱利用率。使用双变量Rician阴影衰落模型，封闭形式的表达式的联合概率密度函数（PDF），边际累积分布函数（CDF），和中断概率表达式。在一个随机几何框架下的下行NOMA在无人机，中断概率的多无人机网络进行分析，其中它表明，下行NOMA达到较低的中断概率比正交多址接入（OMA）。此外，它表明，NOMA是不太容易受到阴影比OMA。
2019-02-19 cs.IT math.IT
Statistical characterization of kappa-mu shadowed fading
针对视距分量受阴影影响的κ-μ衰落信道，本文推导其PDF、CDF、MGF及独立变量和与最大值分布的闭式表达式，并用于无线通信系统性能分析。
2013-04-28 cs.IT math.IT stat.AP
Outage performance of the $α$-Beaulieu-Xie Shadowed Fading Channel Model
该研究针对$\alpha$-Beaulieu-Xie阴影衰落信道模型，推导了中断概率及其上下界、原始矩、衰落量和信道质量指标的闭式表达式，并通过数值仿真验证了其准确性。
2024-02-09 cs.IT eess.SP math.IT
Opportunistic Relay in Multicast Channels with Generalized Shadowed Fading Effects: A Physical Layer Security Perspective
由于无线信道的衰落和遮蔽的同时存在，通过无线多播网络的普通传输受到极大的阻碍，可以通过适当地利用传播介质的随机属性来增强安全传输。本研究的重点是利用这些属性，以提高物理层安全（PLS）性能的双跳无线多播网络在kappa-mu阴影衰落信道下的窃听尝试多个窃听。为了提高系统的保密性，在多个中继节点中采用最优中继节点选择策略。通过对多播中继网络的非零保密容量概率、安全中断概率和遍历保密容量的解析表达式进行数学建模，对多播中继网络的性能进行了分析。利用这些表达式，系统参数，即，研究了衰落、阴影、天线数目、目的接收器、窃听器和中继对保密性能的影响。数值结果表明，衰落和阴影所造成的不利影响，可以显着减轻著名的机会中继技术。此外，该模型统一了几个经典模型的保密性分析，从而表现出巨大的通用性比现有的作品。
2021-11-14 cs.IT math.IT
Security Analysis in Multicasting over Shadowed Rician and α-μ Fading Channels: A Dual-hop Hybrid Satellite Terrestrial Relaying Network
在这个5G技术时代，对高数据率的不断增长的需求导致研究人员开发混合卫星-地面（HST）网络作为传统蜂窝地面系统的替代。由于HST网络遭受的掩蔽效应，可以通过采用地面中继策略来减轻，在这项工作中，我们专注于无线组播通过HST中继网络（HSTRN），其中一个卫星发送消息到多个地面节点通过多个中继下的窃听多个窃听者的努力。我们关心的是保护组播消息被窃听利用著名的机会主义中继技术。我们认为卫星链路遵循阴影莱斯衰落，而地面链路经历α-μ衰落。HSTRN模型的保密性能是通过推导非零保密组播容量、遍历保密组播容量和安全中断概率的封闭形式的组播概率表达式来实现的。利用派生的表达式，我们分析了如何可以保持一个完美的保密水平，尽管恶劣的信道条件，也提出了一个保密权衡中继，多播用户和多个窃听者的数量。最后，数值分析证实通过蒙特卡罗模拟。
2021-07-03 cs.IT math.IT
Outage Behaviors of NOMA-based Satellite Network over Shadowed-Rician Fading Channels
研究了阴影莱斯衰落信道下非正交多址接入技术在卫星通信网中的应用。从实际应用场景出发，考虑了非理想连续干扰抵消（ipSIC）对基于NOMA的卫星网络的影响。我们首先推导出新的精确表达式的中断概率的第p个地面用户，并提供相应的渐近分析结果。零和p的分集阶数分别由第p个地面用户利用ipSIC和完美连续干扰消除（pSIC）来实现。仿真结果表明：（1）在pSIC条件下，基于NOMA的卫星网络的中断性能优于正交多址，（2）随着剩余干扰值的增加，基于ipSIC的地面用户的中断性能严重恶化; 3）阴影莱斯衰落的稀疏轻阴影比频繁重阴影和平均阴影带来更好的中断概率。
2020-03-07 cs.IT eess.SP math.IT
Closed-Form Analysis of the $α$-Beaulieu-Xie Shadowed Fading Channel
针对无线通信提出 $α$-Beaulieu-Xie 阴影衰落信道模型，推导其统计分布、误比特率与遍历容量的闭式及高信噪比渐近表达式，并通过数值分析验证。
2023-07-24 cs.IT eess.SP 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
Secrecy Performance of Body-Centric Communications over Alternate Rician Shadowed Fading Channels
本文研究了交替莱斯阴影衰落信道下的物理层安全问题。交替莱斯阴影衰落信道是一种新的适用于人体无线链路和陆地移动卫星的信道模型。我们推导出精确的封闭形式的平均保密容量（ASC），保密中断概率（SOP），和概率的非零保密容量（PNZ）的两种情况下的表达式：（i）m是一个正实数和（ii）m是一个正整数，其中m描述的波动水平的视线组件。在第一种情况下，SOP是根据Meijer的G-函数导出的，而ASC和PNZ是根据多变量Fox的H-函数导出的。在第二种情况下，ASC是根据Meijer的G-函数导出的，而SOP和PNZ是根据初等函数导出的。此外，我们得到的渐近ASC，SOP和PNZ表达式，都匹配以及在高值的信号噪声比的确切的，分别。导出了渐近ASC的容量斜率和渐近SOP的秘密分集阶，为进一步研究提供了物理依据。最后，我们推导的表达式的准确性进行了验证，通过蒙特卡罗模拟。
2020-12-01 cs.IT math.IT
On the Effective throughput of Shadowed Beaulieu-Xie fading channel
本研究采用基于PDF的方法分析了阴影Beaulieu-Xie（SBX）复合衰落信道的有效吞吐量，提供了低SNR和高SNR近似，并通过蒙特卡洛仿真验证了推导方程的正确性。
2023-11-20 cs.IT eess.SP math.IT
Information-Theoretic Security of MIMO Networks under $κ$-$μ$ Shadowed Fading Channels
本文研究了在存在窃听者的情况下，真实传播条件对多输入多输出系统可达到的保密性能的影响。具体来说，我们专注于$κ$ - $μ$阴影衰落模型，因为它的物理基础捕获范围广泛的传播条件，而在同一时间，它允许更好的可处理性比其他国家的最先进的衰落模型。通过考虑发送天线选择和最大比合并接收在合法和窃听者的接收端，我们研究了两个相关的场景$(i)$的发送端不知道窃听者的信道状态信息（CSI），和$(ii)$的发送端有知识的窃听链路的CSI。为此目的，我们首先获得新的和易于处理的表达式的最大统计独立同分布（i.i.d.）基于这些结果，我们分别推导出了用于评估被动和主动窃听情形下保密性能的保密中断概率（SOP）和平均保密容量（ASC）的新的封闭表达式.此外，我们开发的SOP和ASC在高信噪比制度的解析渐近表达式。在所有情况下，保密性能指标的特点是在封闭的形式，而不需要评估梅杰或福克斯功能。不同的传播条件和天线的数量如何影响保密性能的一些有用的见解也提供了。
2020-07-01 cs.IT math.IT
Error Vector Magnitude Analysis in Generalized Fading with Co-Channel Interference
在干扰受限系统中，当期望信号和干扰源都经历独立非同分布的$κ$ - $μ$阴影衰落时，本文导出了数据辅助的误差矢量幅度（EVM）。然后分析表明，当期望信号和干扰源不经历衰落时，EVM等于干扰源数目的平方根。此外，当期望信号经历$κ$ - $μ$阴影衰落并且干扰者经历独立且相同的Nakagami衰落时，在存在干扰和噪声的情况下导出EVM。此外，利用特殊函数的性质，导出的EVM表达式也简化了各种特殊情况。
2017-04-11 cs.IT math.IT
Asymptotic maximum order statistic for SIR in $κ-μ$ shadowed fading
利用极值理论（EVT）的工具，证明了当用户信号和干扰信号服从独立非同分布（i.n.i.d.）$κ-μ$阴影衰落，$L$独立同分布（i.i.d.）信号干扰比（SIR）随机变量（RV）是一个Frechet分布。据观察，该限制分布接近最大值的真实分布，对于在中等$L$上评估的最大SIR。此外，最大RV的时刻示出收敛到Frechet RV的时刻。此外，收敛速度的实际分布的最大Frechet分布的推导和分析不同的$κ$和$μ$参数。最后，随机排序的结果被用来分析的变化，在限制分布相对于源衰落参数的变化。这些结果，然后被用来推导出上限的速率在全阵列选择（FAS）计划的天线选择和渐近中断概率和遍历速率在最大和容量（MSC）调度系统。
2019-10-27 cs.IT math.IT stat.AP
Fading in reflective and heavily shadowed industrial environments with large arrays
5G系统及以后的用例之一是超可靠性低延迟通信（URLLC）。用于URLLC的使能技术是大规模多输入多输出（MIMO），其可以由于改进的用户分离、阵列增益和信道硬化效应而增加可靠性。测量已在3.7 GHz的操作工厂环境中进行，具有共同定位的大规模MIMO阵列和一个独特的随机分布的阵列。当天线的数量增加时，信道硬化可能出现，使得信道增益的变化（小尺度衰落）减小，并且在这里将其量化。信道增益的累积分布函数（CDF）然后变得陡峭并且其尾部减小。该CDF被建模并且所需的衰落裕度被量化。通过部署分布式阵列，还可以减少大规模功率变化，进一步提高可靠性。在这种丰富的散射环境中的大阵列，创建更可靠的信道，因为它接近独立同分布（i.i.d.）复高斯信道，这表明可以在例如信道编码和重传策略方面重新考虑系统设计，以便减少延迟。总之，大规模MIMO是一种非常有趣的技术，可在反射和阴影严重的工业环境中实现可靠的连接。
2022-11-17 cs.IT eess.SP math.IT
The Multi-cluster Fluctuating Two-Ray Fading Model
本文提出多簇波动双射线（MFTR）衰落模型，推导其PDF、CDF和MGF等闭式概率函数，并利用混合表示分析中断概率与衰落量。
2023-09-15 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Satellite Communication System Under the Shadowed-Rician Fading: A Stochastic Geometry Approach
在本文中，我们考虑下行链路低地球轨道（LEO）卫星通信系统中，多个LEO卫星均匀分布在一个球体在一定的高度，根据齐次二项式点过程（BPP）。根据BPP的特点，分析了BPP的距离分布和服务卫星的分布情况。我们解析地推导出精确的中断概率，并利用泊松极限定理得到其近似表达式。利用这些推导的表达式，系统吞吐量最大化问题下的卫星可见性和中断约束。为了解决这个问题，我们重新制定了有界可行集，并提出了一个迭代算法，以获得近最优解。仿真结果完全符合推导出的中断概率和系统吞吐量的精确表达式。近似表达式的解析结果与精确表达式的解析结果相当接近。它还表明，所提出的算法的吞吐量最大化是非常接近的最佳性能得到一个二维穷举搜索。
2022-06-23 cs.IT eess.SP math.IT
On the Sum of Correlated Squared $κ-μ$ Shadowed Random Variables and its Application to Performance Analysis of MRC
本文研究了具有相关阴影分量的平方$κ-μ$阴影随机变量之和的统计特征。该和的概率密度函数（PDF）以幂级数的形式获得。导出的PDF用于获得相关$κ-μ$阴影衰落信道上的最大比合并（MRC）方案的性能结果。首先，我们推导了MRC接收机的接收信噪比的矩生成函数（MGF）。利用推导出的MGF表达式，得到了MRC接收机的分集阶数的解析表达式，并在此基础上推导出相关$κ-μ$阴影信道下MRC接收机的分集度与分集分支数和$μ$参数有关。此外，MRC方案的分析平均出错率也被导出，这是适用于$M$ -PSK和$M$ -QAM星座。相关的$κ-μ$阴影信道的香农容量的Meijer-G函数的形式也得到了。
2014-09-06 cs.IT math.IT
Security Performance Analysis of Physical Layer over Fisher-Snedecor $\mathcal{F}$ Fading Channels
在这封信中，Fisher-Snedecor $\mathcal{F}$衰落信道的物理层安全性能分析的影响。特别是，平均保密容量（ASC），安全中断概率（SOP），下限的SOP（SOP $^L$），严格正安全容量（SPSC）推导出精确的封闭式表达式。Fisher-Snedecor $\mathcal{F}$衰落信道是由Nakagami- $m$分布表示的多径/阴影衰落的合成。此外，它提供了更接近实际测量比广义$K$（$K_G$）衰落信道的结果。为了验证我们的分析，数值结果肯定了蒙特卡罗模拟。
2018-05-19 cs.IT math.IT
Modeling Cellular Networks in Fading Environments with Dominant Specular Components
随机几何（SG）已被广泛接受为一个基本的工具，用于建模和分析细胞网络。然而，用于SG分析的衰落模型主要局限于简单的瑞利衰落，在某些特殊情况下扩展到Nakagami-m衰落。然而，无论是瑞利还是Nakagami-m占主导地位的镜面分量（DSC）可能会出现在现实的衰落信道。本文提出了一种适用于广义双射线（GTR）衰落信道的蜂窝网络模型。GTR衰落明确地考虑了除了漫射分量之外的两个DSC，并且提供了高灵活性以捕获出现在现实室外/室内无线通信场景中的各种衰落信道。它还包括著名的瑞利和莱斯衰落作为特殊情况。为此，DSC的突出效果在平均频谱效率方面突出显示。
2016-02-16 cs.IT math.IT
Fixed-Gain AF Relaying for RF-THz Wireless System over $α$-$κ$-$μ$ Shadowed and $α$-$μ$ Channels
最近的研究调查的解码和转发（DF）中继混合射频（RF）和太赫兹（THz）无线链路与零波束指向误差。在这封信中，我们分析了一个固定增益放大转发（AF）中继的RF-THz链路的性能接口的接入网络的RF技术与无线THz传输。我们开发的概率密度函数（PDF）和累积分布函数（CDF）的中继辅助系统的端到端的SNR的双变量福克斯的H函数，考虑$α$ - $μ$衰落的太赫兹系统与非零波束指向误差和$α$ - $κ$-$μ$阴影（$α$ -KMS）衰落模型的RF链路。使用导出的PDF和CDF，我们提出了精确的中断概率，平均误码率（BER），遍历容量的考虑系统的解析表达式。我们还分析了中断概率和平均误码率渐近更好地了解系统的行为在高信噪比。我们使用仿真来比较具有半盲增益因子的AF中继与最近提出的用于太赫兹-RF传输的DF中继的性能。
2021-12-03 cs.IT eess.SP math.IT
On the Intercept Probability and Secure Outage Analysis of Mixed ($α$-$κ$-$μ$)-shadowed and Málaga Turbulent Model
本文研究了由源、中继、目的和窃听者组成的双跳RF-FSO DF中继网络的保密性能。我们假设窃听者位于目的地附近，并偷听中继器发送的光信号。RF和FSO链路经历（$α$ - $κ$ - $μ$）阴影衰落和具有指向误差的统一马拉加湍流。通过推导安全中断概率（SOP）、严格正保密容量（SPSC）和截获概率（IP）的解析表达式，研究了混合系统的保密性能。此外，我们也推导出渐近SOP，SPSC，和IP后，利用Meijer的G函数展开的FSO链路的电SNR趋于无穷大。最后，Monte-Carlo模拟证实了解析表达式。我们的结果表明，衰落，阴影，检测技术（即，外差检测（HD）和强度调制和直接检测（IM/DD））、大气湍流和指向误差显著地影响保密性能。此外，更好的性能，获得利用HD技术在目的地相对于IM/DD技术。
2021-09-11 cs.IT eess.SP math.IT
Unified Analysis and Optimization of D2D Communications in Cellular Networks Over Fading Channels
本文提出了一种新的方法来建模和分析下行蜂窝网络与设备到设备（D $2$ D）传输。由于H变换理论，在基于随机几何的蜂窝网络建模和分析中从未考虑过的分类，在一般衰落信道中的信号噪声干扰比（SINR）分析的解析实施例是统一的。建议的框架有可能，由于福克斯的H功能的通用性，显着简化繁琐的分析程序和表示D $2$ D和蜂窝覆盖，同时包含那些以前推导出的所有已知的简单和复合衰落模型。通过利用它的易处理性，发达国家的统计机械发起调查共存的D $2$ D和蜂窝通信的最佳设计。我们提出了新的覆盖感知功率控制结合机会接入控制，以最大限度地提高区域频谱效率（ASE）的D $2$ D通信。仿真结果证实了所提出的优化框架在蜂窝通信覆盖概率，平均D $2$ D发射功率，和ASE的D $2$ D通信在不同的衰落模型和链路和网络级动态方面实现的性能增益。
2018-04-12 cs.IT math.IT
Downlink Coverage Probability in a Cellular Network with Ginibre Deployed Base Stations and Nakagami-m Fading Channels
近年来，空间随机模型的基础上决定点过程（DPP）的蜂窝无线网络的分析研究作为有前途的模型。实际上，DPP可以表达在真实蜂窝网络中观察到的宏基站（BS）配置的排斥性质，并且具有许多期望的数学性质来分析网络性能。然而，几乎所有基于DPP的模型上的先前工作都假设瑞利衰落，而基于泊松点过程的空间模型已经被开发为允许衰落/阴影传播效应的任意分布。为了使基于DPP的模型更有前途，必须将其扩展到允许非瑞利传播效应。在本文中，我们提出了下行链路蜂窝网络模型，其中的BS部署根据Ginibre点过程，这是一个主要的例子的DPPs，在Nakagami-m衰落。对于所提出的模型，我们推导出一个数值计算的覆盖概率的形式，并揭示了它的一些性质的数值和理论。
2015-03-18 cs.IT math.IT
Downlink Analysis of LEO Multi-Beam Satellite Communication in Shadowed Rician Channels
蜂窝技术即将扩展到低地球轨道（LEO）的基站，需要重新审视地面3GPP信道模型。相对于这些模型，天空到地面的蜂窝信道将表现出更少的衍射，更深的阴影，更大的多普勒频移，并可能更强的跨小区干扰：高仰角和LEO卫星传输到部分重叠的点波束的极端"扇区化"的后果。为了允许预测的预期信号噪声比（SNR），干扰噪声比（INR）和中断的概率，我们的特点所需的功率和干扰信号接收地面用户从这样的低地球轨道卫星。特别是，建立在阴影Rician信道模型，我们观察到，共同小区和跨小区的天空到地面的信号沿着类似的路径，而地面的共同和跨小区的信号沿着非常不同的路径。我们的特点SNR，信号干扰比（SIR），和INR使用发射波束配置文件和线性关系，我们建立某些Shadowed莱斯随机变量之间。这些工具使我们能够简化某些密度函数和时刻，方便未来的分析。数值结果产生洞察新兴的低地球轨道系统是否应被视为干扰或噪声限制的关键问题。
2021-07-29 cs.IT eess.SP math.IT
On the Performance of Multihop THz Wireless System Over Mixed Channel Fading with Shadowing and Antenna Misalignment
现有的中继辅助太赫兹（THz）无线系统仅限于双跳传输，存在指向误差和短时衰落，没有考虑阴影效应。本文分析了在阴影衰落和天线失调误差下，多跳辅助回程通信与接入链路混合的性能。我们推导出统计结果的信噪比（SNR）的多跳链路考虑独立的，但不相同的分布（i.ni.d）$α$ - $μ$衰落信道与指向错误采用信道辅助（CA）和固定增益（FG）放大转发（AF）中继的每一跳。我们分析了中断概率，平均误码率，遍历容量性能的混合系统考虑广义$K$阴影衰落模型与AF和解码转发（DF）协议的接入链路。我们推导出CA-多跳系统与DF中继的最后一跳和FG-多跳系统使用FG和DF中继在最后一个中继的性能上界的性能指标的精确表达式。我们还开发了渐近分析，在高信噪比，以获得系统的分集阶数，并使用计算机模拟提供设计和部署方面的多个中继在回程链路，以扩展太赫兹无线传输的通信范围。
2022-04-08 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Impact of LOS and NLOS Transmissions in Dense Cellular Networks under Rician Fading
在本文中，我们分析了密集的小小区网络（SCN）的性能。我们推导出的解析表达式，其覆盖概率和区域频谱效率（ASE）使用的路径损耗模型，认为视线（LOS）和非LOS（NLOS）组件。由于小小区基站（BS）和用户设备（UE）在这样密集的SCN中的紧密接近，我们还考虑Rician衰落作为LOS和NLOS衰落传输的多径衰落信道模型。在现有的密集SCN分析工作中，所使用的瑞利衰落是不够准确的。然后，我们比较了密集SCN的LOS和NLOS传输的性能影响下，莱斯衰落的基础上瑞利衰落。分析和仿真结果表明，在密集的SCNs中，当LOS传输占主导地位时，莱斯衰落对系统整体性能的影响很小，并且无助于解决许多干扰信号从NLOS向LOS过渡所带来的性能损失。
2016-10-28 cs.IT math.IT
On Modeling Coverage and Rate of Random Cellular Networks under Generic Channel Fading
在本文中，我们提供了一个分析框架计算预期的下行链路覆盖概率，以及相关的数据率的蜂窝网络，基站分布在一个随机的方式。所提供的表达式是可计算的积分形式，适应一般的信道衰落条件。我们开发这些表达式通过建模的蜂窝干扰，使用随机几何分析，然后我们采用它们比较覆盖范围造成的各种信道衰落条件，即瑞利和莱斯衰落，除了衰落信道。此外，我们扩展的工作，以适应随机频率复用的蜂窝覆盖和速率的影响。Monte-Carlo模拟进行验证的理论分析，结果显示出非常接近的匹配。
2016-05-24 cs.IT cs.NI math.IT
Average Rate of Downlink Heterogeneous Cellular Networks over Generalized Fading Channels - A Stochastic Geometry Approach
本文介绍了一种计算下行异构蜂窝网络平均速率的分析框架。该框架利用最近的应用随机几何其他小区干扰建模和分析。异构蜂窝网络被建模为具有不同发射功率、密度、路径损耗指数、衰落参数和分布的多层基站（BS）的叠加，并且为了灵活的层关联而具有不等偏置。一个长期的平均最大偏置接收功率层关联被认为是。BS在每层中的位置被建模为独立的泊松点过程（PPP）的点。在这些假设下，我们引入了一种新的分析方法来评估的平均速率，它避免了覆盖概率（Pcov）的计算，只需要在探测移动终端的聚合干扰的矩生成函数（MGF）。我们的分析方法的区别在于提供了一个易于处理的和数值上有效的框架，适用于一般的衰落分布，包括复合衰落信道的小规模和中等规模的波动。此外，我们的方法可以有效地处理相关的对数正态阴影，而计算复杂性的增加很少。所提出的基于MGF的方法需要计算单个或两个数值积分，从而降低了基于Pcov的框架的复杂性，对于一般的衰落分布，这需要计算四重积分。
2013-04-22 cs.IT math.IT
MmWaves Cellular V2X for Cooperative Diversity Relay Fast Fading Channels
在这项工作中，我们提出了一个框架分析毫米波（mmWaves）车载通信系统。车辆之间的通信通过协作中继器进行，该协作中继器充当中间基站（BS）。中继器配备有多个发射和接收天线，并采用解码转发（DF）来处理信号。此外，中继分别应用最大比合并（MRC）和最大比传输（MRT）来接收和转发信号。当车辆的速度相对较高时，信道经历快速衰落，并且该时间变化遵循Jakes的自相关模型来建模。我们还假设窄带衰落信道。导出了中断概率、差错概率和信道容量等可靠性度量的闭式表达式。利用这些性能，我们得到的容量的低功率和高功率制度，和高信号干扰噪声比（SINR）的渐近线中断和错误概率，以充分了解系统增益，如分集和编码增益。
2020-10-23 cs.IT math.IT
Downlink Cellular Network Analysis with LOS/NLOS Propagation and Elevated Base Stations
在本文中，我们研究了密集蜂窝网络的下行链路性能与高架基站（BS）使用的信道模型，包括视线（LOS）/非视线（NLOS）传播在小规模和大规模衰落。模型LOS衰落与Nakagami- $m$衰落，我们提供了一个统一的框架，随机几何的基础上，包括最接近和最强的BS关联。我们的研究是特殊的两个距离相关的LOS/NLOS模型的实际利益。仅考虑LOS传播的影响，我们推导出封闭形式的表达式与Nakagami- $m$衰落的覆盖概率，最强的BS关联的性能是相同的瑞利衰落的情况下，而最接近的BS关联它单调增加的形状参数$m$。然后，专注于提高BS的效果，我们表明，网络致密化最终导致几乎普遍中断，即使是适度低BS密度：特别是，最大面积频谱效率是成正比的平方BS高度的倒数。
2017-03-03 cs.IT math.IT
A Unified MGF-Based Capacity Analysis of Diversity Combiners over Generalized Fading Channels
包括等增益合并（EGC）和最大比合并（MRC）的L分支相干分集接收机的统一精确平均容量结果是未知的。本文提出了一种新的通用框架的容量分析$L$分支EGC/MRC在广义衰落信道。该框架是用来获得新的伽马阴影广义Nakagami-m衰落模型，它可以是一个合适的模型所遇到的高频（60 GHz及以上）通信的衰落环境中的结果。的数学形式主义说明了一些选定的数值和模拟结果证实了我们新提出的框架的正确性。
2010-12-12 cs.IT math.IT math.ST
On Information Rates of the Fading Wyner Cellular Model via the Thouless Formula for the Strip
我们应用随机薛定谔算子的理论来分析多用户通信信道类似于Wyner模型，其特征在于短距离小区内广播。由于$H$是信道传输矩阵，因此$HH^\dagger$是窄带矩阵，并且在许多方面类似于随机薛定谔算子。我们涉及到每细胞的总和速率容量的信道的随机薛定谔算子的状态的综合密度;后者是相关的随机序列的矩阵通过一个版本的无尾公式的最高李雅普诺夫指数。与经典随机矩阵理论中的相关结果不同，极限结果依赖于潜在的衰落分布。我们还得到了几个界限上的限制每细胞的总和速率容量，一些基于随机薛定谔算子的理论，和一些来自信息理论的考虑。最后，我们得到明确的结果，在高信噪比制度的一些特殊情况下。
2008-06-18 cs.IT math.IT
Path Loss, Shadow Fading, and Line-Of-Sight Probability Models for 5G Urban Macro-Cellular Scenarios
本文提出了关键参数，包括视距（LOS）概率，大规模路径损耗，阴影衰落模型的未来第五代（5G）无线通信系统的设计在城市宏蜂窝（UMa）的情况下，使用的数据从传播测量在38 GHz的奥斯汀，美国，在2，10，18，和28 GHz的奥尔堡，丹麦。不同的LOS概率模型进行比较奥尔堡环境。深入研究了α-β γ和近距离参考距离路径损耗模型，以说明它们在信道建模中的价值。此外，单斜率和双斜率全向路径损耗模型进行了研究，分析和比较其均方根（RMS）的测量路径损耗值的误差。虽然结果表明，双斜率大尺度路径损耗模型可以稍微减少RMS误差相比，其单斜率对应的非视距（NLOS）条件下，改善是不够显着的，以保证采用双斜率路径损耗模型。此外，阴影衰落幅度与距离的探讨，显示出轻微的增加趋势，在LOS和NLOS的Aalborg数据的基础上，一个下降的趋势，但更多的测量是必要的，以获得更好的知识UMa信道在厘米和毫米波频段。
2015-11-24 cs.IT math.IT
A Generalized Fading Model with Multiple Specular Components
5G通信的无线信道将具有传统衰落模型无法完全理解的独特特性。例如，无线信道可能通常由有限数量的镜面分量主导，传统的高斯假设可能不适用于漫散射波，并且点散射体可能是不均匀分布的。这些物理属性被纳入国家的最先进的衰落模型，如kappa-mu阴影衰落模型，广义双射线衰落模型，和波动的双射线衰落模型。不幸的是，许多现有的已发表的工作通常强加任意假设的信道参数，以实现理论上的易处理性，从而限制了他们的应用，以代表不同范围的传播环境。这促使我们找到一个更一般的衰落模型，将多个镜面分量与集群化的漫散射波，但在同一时间实现分析处理。为此，我们介绍了多波广义漫散射（MWGD）和起伏多射线（FMR）模型，允许任意数量的镜面组件，并假设广义漫散射模型。我们推导出封闭形式的信号包络的分布函数，并计算所提出的衰落模型的二阶统计量。此外，我们评估无线通信系统的性能指标，如容量，中断概率，和平均比特出错率。通过数值模拟，我们获得了对5G通信链路性能的重要新见解，同时考虑了各种衰落条件和信道特性。
2018-10-11 cs.IT math.IT
Cooperative Spectrum Sensing over Generalized Fading Channels Based on Energy Detection
分析了认知无线电网络中广义衰落信道下频谱感知能量检测的统一性能。通信节点间的衰落信道对扩频系统的检测性能有明显的影响，而鉴别检测具有实现速度快、不需要先验接收信息、复杂度低等优点，因此研究在Nakagami-m信道、Rice信道等衰落信道或\k{appa} -μ衰落分布、η-μ衰落分布等广义衰落信道上的鉴别检测具有重要意义。α- \k{appa} -μ衰落分布是一种广义衰落模型，它描述了衰落信道的非线性和小尺度变化。概率密度函数（p.d.f.）从包络p.d.f.导出了α- \k{appa} -μ分布的瞬时信噪比（SNR）。来评估传感系统的能源效率。其次，推导了基于Marcum-Q函数的检测概率模型，并利用矩生成函数（MGF）方法推导了广义衰落信道下的检测概率表达式，实现了广义衰落信道下的感知通信。此外，还推导出了新的精确的接收机工作特性曲线下平均面积的解析表达式，分析了ED在α- \k{appa} -μ衰落信道下的性能特性。此外，合作频谱感知（CSS）与分集接收已被应用到提高检测精度和减轻阴影衰落特性的OR规则。结果表明，α- \k{appa} -μ衰落条件对检测容量有明显影响，但适当的信道参数可以提高检测性能。
2017-12-29 cs.IT math.IT
Throughput of Cellular Uplink with Dynamic User Activity and Cooperative Base-Stations
线性蜂窝上行链路的吞吐量与随机数的用户，不同的功率控制方案，和合作的基站被认为是在大系统的限制，其中细胞的数量是大的非衰落高斯信道。通过建立具有联合多小区处理（MCP）的蜂窝信道每小区吞吐量与具有平坦衰落的确定性符号间干扰（ISI）信道的速率之间的类比来促进分析。它表明，在某些条件下，细胞系统的动力学（即，与给定功率控制方案耦合的随机数用户）就上行链路吞吐量而言可以被解释为等效ISI信道的平坦衰落过程。结果被用来证明MCP的好处，在传统的单细胞处理方法作为各种系统参数的函数，在存在随机用户活动。
2009-08-21 cs.IT math.IT
Large-Scale-Fading Decoding in Cellular Massive MIMO Systems with Spatially Correlated Channels
大规模多输入多输出（MIMO）系统由于导频污染现象会受到小区间相干干扰的影响。本文研究了一种两层解码方法，可以减轻多小区大规模MIMO中的相干和非相干干扰。为此，每个基站（BS）首先基于上行链路导频使用最小均方误差（MMSE）或逐元素MMSE（EW-MMSE）估计来估计到小区内用户的信道。估计用于每个BS上的本地解码，随后是第二解码层，其中BS协作以减轻小区间干扰。计算任意两层解码方案的上行链路可实现频谱效率（SE）表达式。一个封闭形式的表达式，然后获得相关瑞利衰落，最大比合并，并建议在第二层的大规模衰落解码（LSFD）。我们还制定了一个总和SE最大化问题的数据功率和LSFD向量作为优化变量。由于这是一个NP难问题，我们开发了一个低复杂度的算法的基础上加权MMSE方法，以获得局部最优。数值结果表明，数据功率控制和LSFD提高了单层解码多小区Massive MIMO系统的总和SE性能。
2019-01-16 cs.IT math.IT
