Deep Learning for Uplink CSI-based Downlink Precoding in FDD massive MIMO Evaluated on Indoor Measurements
当操作具有处于不同频率的上行链路（UL）和下行链路（DL）信道的大规模多输入多输出（MIMO）系统（频分双工（FDD）操作）时，用于下行链路预编码的信道状态信息（CSI）的获取是主要挑战。由于除了收发器损伤之外，UL和DL CSI两者都由发射器和接收器周围的物理环境确定，因此理所当然的是，对于静态环境，可以存在从UL CSI到DL CSI的映射。首先，我们建议使用各种基于神经网络（NN）的方法来学习这种映射，并使用经典的信号处理提供基线。其次，我们引入了一个计划来评估所有方法的泛化性能和质量，区分已知和以前看不见的物理位置。第三，我们评估所有的方法在一个真实世界的室内数据集收集32天线通道探测器。
2022-09-22 cs.IT eess.SP math.IT
Symbol-level precoding is symbol-perturbed ZF when energy Efficiency is sought
本文研究了多用户多输入单输出（MISO）下行链路的符号级预编码（SLP）。SLP是利用符号星座结构的非线性预编码方案。它已被证明，SLP可以优于流行的线性波束形成方案。在这项工作中，我们揭示了SLP和线性波束形成之间的隐藏连接。我们表明，在能量最小化设计，SLP是等价的迫零（ZF）波束成形方案与扰动的符号。这个身份提供了新的见解，他们在文件中进行了讨论。作为一个侧面的贡献，这项工作还开发了一个符号错误概率（SEP）约束的正交幅度调制（QAM）星座下的SLP设计公式。
2018-03-14 cs.IT math.IT
Location-Aided Coordinated Analog Precoding for Uplink Multi-User Millimeter Wave Systems
毫米波（mmWave）通信有望在下一代蜂窝网络中发挥重要作用，旨在应对影响传统无线载波的带宽短缺。已经提出使用边信息作为在毫米波大规模多输入多输出（m-MIMO）通信中加速波束选择的潜在方法。然而，在实践中，这样的信息并不是没有错误的，导致性能下降。在多用户情况下，错误的波束选择可能导致基站（BS）侧的不可减少的用户间干扰。在本文中，我们考虑在毫米波上行链路的情况下，多个用户（UE）的位置辅助预编码器的设计。假设存在直接的设备到设备（D2 D）链路，我们提出了一个分散的协调机制，鲁棒的快速波束选择。该算法允许BS侧的干扰的改进处理，并且进而导致更大的频谱效率。
2017-11-08 cs.IT eess.SP math.IT
Uplink Downlink Rate Balancing and throughput scaling in FDD Massive MIMO Systems
在这项工作中，我们扩展的概念，上下行链路速率平衡频分双工（FDD）大规模MIMO系统。我们考虑一个基站，大量的天线服务于许多单天线用户。我们首先表明，在上行链路中的任何未使用的容量可以权衡更高的吞吐量在下行链路中的系统，使用脏纸（DP）编码或线性迫零（ZF）预编码。然后，我们还研究了线性波束形成（BF）预编码，ZF预编码和DP编码的情况下，系统吞吐量与天线数量的缩放。我们表明，下行链路的吞吐量是成正比的天线数量的对数。虽然这种对数缩放比上行链路中的速率的线性缩放低，但它仍然可以带来显著的吞吐量增益。例如，我们通过分析和仿真证明，将天线数量从4增加到128将使吞吐量增加5倍以上。我们还表明，作为接收天线的数量的函数的下行链路吞吐量的对数缩放可以实现，即使当发射天线的数量只随接收天线的数量而增加时。
2015-07-14 cs.IT math.IT
Robust Precoding via Characteristic Functions for VSAT to Multi-Satellite Uplink Transmission
研究了甚小口径终端（VSAT）向多颗卫星的上行链路。甚小口径终端可以配备多个天线，允许向多个卫星进行并行传输。提出了一种基于卫星不完全位置信息的低复杂度预编码算法。位置不确定性的概率分布和信道元素的统计通过位置不确定性的特征函数相关联。该知识被包括在预编码器设计中以最大化卫星处的平均信号与泄漏噪声比（SLNR）。此外，性能w.r.t.对卫星间距离进行数值估计。结果表明，该方法实现了完美的位置知识和足够大的星间距离的能力。在不完善的位置知识的情况下，鲁棒预编码器的性能下降相对较小。
2023-01-30 cs.IT eess.SP math.IT
Symbol-level and Multicast Precoding for Multiuser Multiantenna Downlink: A Survey, Classification and Challenges
预编码通常被认为是减轻干扰和有效利用多天线下行链路信道中可用的有效手段，其中多个用户在相同的信道资源上同时被服务于独立的信息。这一领域的早期工作集中在通过构造符号块（码字）的加权线性组合来向每个用户发送单独的信息流。然而，最近的工作已经通过以下方式超越了这种传统观点：i）向用户组发送不同的数据流，以及ii）在每个符号的基础上应用预编码。在此上下文中，当前调查呈现了关于两个主轴的预编码技术的统一视图和分类：i）预编码权重的切换速率，导致块级和符号级预编码的类别，ii）每个流被寻址到的用户的数量，因此单播/多播/广播预编码。此外，分类技术进行了比较，通过代表性的数值结果，以证明其相对性能和揭示基本的见解。最后，一个开放的理论问题和实践挑战的清单，以启发在这一领域的进一步研究。
2017-03-10 cs.IT math.IT
Symbol Based Precoding in The Downlink of Cognitive MISO Channels
提出了一种在MISO认知系统下行链路中进行符号级预编码的方法。新方案试图联合利用数据和信道信息来设计预编码，使认知基站（CBS）的发射功率最小化，而不违反主系统施加的干扰温度约束。在这个框架中，数据信息在符号级处理，这使得能够将认知用户之间的用户内干扰表征为应被利用的有用能量的附加源。建立了构造性多用户传输与物理层组播系统之间的关系。进行了大量的模拟，以验证所提出的技术，并将其与传统的技术进行比较。
2015-05-08 cs.IT math.IT
Cloud Radio Access Networks: Uplink Channel Estimation and Downlink Precoding
云无线电接入网络（C-RAN）在节省资本和运营费用、灵活性、干扰管理和网络致密化方面所提供的收益依赖于远程无线电头端（RRH）和基带单元（BBU）之间的高容量低延迟前传连接的存在。鉴于光纤电缆的不均匀和有限的可用性，前传网络的带宽限制一方面要求开发先进的基带压缩策略，另一方面要求更仔细地研究RRH和BBU之间的最佳功能划分。在本章中，在简要介绍了C-RAN中的信号处理挑战之后，在物理（PHY）层研究了这种最佳功能划分，因为它涉及两个关键的基带信号处理步骤，即上行链路中的信道估计和下行链路中的信道编码/线性预编码。基带前传压缩和基带信号处理的联合优化在不同的PHY功能划分下解决，由此在RRH处或在BBU处执行上行链路信道估计和下行链路信道编码/线性预编码。的分析，基于信息理论的参数，和数值结果产生洞察网络架构和前传的能力，其中不同的功能分裂是有利的配置。治疗还强调了确定性和随机连续凸逼近策略的C-RAN的优化的多功能性。
2016-08-26 cs.IT cs.NI math.IT
Energy-Efficient Precoding in Electromagnetic Exposure-Constrained Uplink Multiuser MIMO
多天线便携式设备的发展不断加剧了用户电磁（EM）暴露。为了减轻EM辐射的影响，便携式设备必须满足对用户暴露水平的严格规定，通常通过比吸收率（SAR）来测量。为此，我们研究了SAR感知的上行链路预编码器的设计，利用统计信道状态信息（CSI）的多用户多输入多输出传输的能量效率（EE）最大化。由于设计问题的目标函数在没有封闭形式的情况下需要计算，因此我们提出了目标的渐近近似，以便于预编码器的设计。提出了一种基于Dinkelbach方法和序列优化的迭代算法，以获得渐近EE优化问题的最优解。在此基础上，进一步提出了一种基于统计CSI的迭代SAR感知注水方案，用于EE优化预编码设计。数值结果表明，我们所提出的SAR感知的节能传输方案提供了实质性的性能改善传统的基线计划。
2021-05-31 cs.IT eess.SP math.IT
Energy Efficient Symbol-Level Precoding in Multiuser MISO Channels
本文研究了利用多天线系统下行链路中同时多用户传输间干扰的思想。利用符号级预编码，讨论了一种通过联合利用信道状态信息（CSI）和数据信息（DI）来解决多用户干扰的新方法。在这个方向上，数据流之间的干扰在某些条件下被转换为有用信号，该有用信号可以提高下行链路传输的信号干扰噪声比（SINR）。在这种情况下，提出了新的建设性干扰预编码技术，解决了在每个用户的接收机的发射功率最小化（最小功率）与个别SINR的约束。此外，我们调查的CI预编码设计的假设下，接收到的MPSK符号可以驻留在一个宽松的区域，以便被正确地检测。
2015-05-08 cs.IT math.IT
Constructive Interference through Symbol Level Precoding for Multi-level Modulation
本文讨论了多天线系统下行链路中相长干扰的概念。讨论了信道状态信息（CSI）和数据信息（DI）联合利用的概念。利用符号级预编码，在一定条件下将数据流之间的干扰转化为有用信号，提高下行传输的信干噪比（SINR）。在先前的工作中，已经针对MPSK场景提出了不同的相长干扰预编码技术。在这种情况下，提出了一种新的建设性干扰预编码技术，解决了在每个用户的接收机的发射功率最小化（最小功率）与个别SINR的约束，假设MQAM调制。进行了大量的模拟，以验证所提出的技术。
2015-04-25 cs.IT math.IT
Remote Interference Mitigation through Null Precoding and Fractional Programming
针对5G大气波导引起的远程干扰问题，提出基于到达角估计、零预编码与分数规划的干扰消除方案，显著改善信道估计精度并在低发射功率下恢复上行通信。
2025-10-11 cs.IT math.IT
Block-Level Interference Exploitation Precoding without Symbol-by-Symbol Optimization
基于相长干扰（CI）概念的符号级预编码（SLP）优于传统的块级预编码（BLP），但代价是在预编码设计过程中逐个符号地优化。在本文中，我们提出了一种基于CI的块级预编码（CI-BLP）方案的多用户多输入单输出（MU-MISO）通信系统的下行链路传输，其中我们设计了一个恒定的预编码矩阵的一个块的符号时隙，同时利用CI为每个符号时隙。一个单一的优化问题，制定最大限度地提高整个块的最小CI效果，从而降低了传统的SLP的计算成本，因为优化问题只需要解决一次每块。通过利用Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件和对偶问题公式，原始优化问题最终被证明是等价于一个单纯形上的二次规划（QP）。数值结果验证了我们的推导，并表现出优越的性能所提出的CI-BLP计划比传统的BLP和SLP方法，由于放宽块级功率约束。
2022-03-23 cs.IT eess.SP math.IT
Symbol-Level Multiuser MISO Precoding for Multi-level Adaptive Modulation
符号级预编码是一种新的多用户下行链路预编码技术，其目的是在传输的数据流之间产生相长干扰。这可以通过在符号级上设计多天线发射机的预编码信号来实现，同时考虑信道状态信息和数据符号。以前的文献已经研究了这种模式的MPSK调制解决各种性能指标，如功率最小化和最大化的最小速率。在本文中，我们扩展到通用的多级调制，即MQAM和APSK通过建立连接到物理层组播相位约束。此外，我们解决自适应调制方案，这是至关重要的，使吞吐量缩放的符号级预编码系统。在这个方向上，我们设计的信号处理算法，以最大限度地减少所需的功率下每用户的SINR或有效吞吐量的约束。大量的数值结果表明，该算法提供了相当大的功率和能量效率增益，同时适应所采用的调制方案，以匹配所要求的数据率。
2017-04-10 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Symbol-Level Precoding in Multiuser MISO Based on Relaxed Detection Region
本文讨论了利用多天线系统下行链路中同时多用户传输之间的干扰问题。利用符号级预编码，讨论了一种通过联合利用信道状态信息（CSI）和数据信息（DI）来解决多用户干扰的新方法。数据流之间的干扰在某些条件下被转换为有用信号，该有用信号可以提高下行链路传输的信号干扰噪声比（SINR），并因此提高系统的能量效率。在这种情况下，已经提出了新的相长干扰预编码技术，其解决了在每个用户的接收机处具有单独SINR约束的发射功率最小化（最小功率）。在本文中，我们推广的CI预编码设计的假设下，接收到的MPSK符号可以驻留在一个宽松的区域，以便被正确地检测。此外，加权最大化的最小信噪比在所有用户之间的研究，考虑到宽松的检测区域。符号出错率分析（SER）的预编码进行了讨论，以表征发射功率降低和SER增加之间的权衡，由于松弛。在此基础上，分析了该技术的能量效率性能。最后，大量的数值结果表明，所提出的计划优于其他国家的最先进的技术。
2015-04-25 cs.IT math.IT
Joint Transmission with Dummy Symbols for Dynamic TDD in Ultra-Dense Deployments
动态时分双工（TDD）被认为是一种很有前途的解决方案，以处理快速变化的流量经常发现在超密集部署的网络。同时，它产生更多的干扰，这可能降低某些用户设备（UE）的性能。当基站（BS）利用率低时，一些BS可能没有UE要服务。不是进入睡眠方式，空闲BS可以使用联合传输来帮助附近的UE。为了处理BS到BS干扰，我们提出使用具有虚拟符号的联合传输，其中服务于上行链路UE的上行链路BS参与预编码。由于BS事先不知道上行链路符号，因此可以替代地发送具有零功率的任何符号以使BS到BS干扰为零。数值结果表明，在低和中等利用率的上行链路和下行链路的显着的性能增益。通过改变参与预编码的上行链路BS的数量，我们还表明，它是可以成功地在两个方向上的交易性能。
2017-04-27 cs.IT math.IT
Truncated Polynomial Expansion Downlink Precoders and Uplink Detectors for Massive MIMO
在基于TDD互易性的大规模MIMO中，能够在上行链路-下行链路时隙持续时间的一小部分内计算所有OFDM资源块上的下行链路预编码矩阵是至关重要的。由于这种计算延迟的限制，大规模MIMO的早期实现仅限于简单的共轭波束成形（ConjBF）预编码方法。然而，理论分析和系统仿真已经广泛证明，对于大量但实际数量的发射天线，正则化迫零（RZF）预编码通常比ConjBF有效得多。为了恢复ConjBF和RZF之间的间隙的显著部分并且还满足非常严格的计算延迟约束，已经提出了截断多项式展开（TPE）方法。在本文中，我们提出了一种新的TPE方法，优于所有以前提出的方法在一般非对称的情况下，用户与任意天线相关。此外，所提出的方法是显着更简单，更灵活，比以前提出的方法的基础上确定性的等价物和自由概率在大随机矩阵理论。我们认为功率分配与我们的TPE方法，并表明，经典的系统优化问题，如最小和功率和最大最小速率可以很容易地解决。此外，我们提供了一个详细的计算延迟分析，专门针对一个高度并行的FPGA硬件架构。
2017-11-11 cs.IT math.IT
Minimum Symbol Error Rate-Based Constant Envelope Precoding for Multiuser Massive MISO Downlink
本文研究了多用户大规模MISO下行信道的恒包络（CE）预编码器设计问题。CE信号的使用允许采用低成本射频链，从而促进大规模MIMO的实现。然而，由于非凸CE约束，后续CE预编码器设计通常具有挑战性。现有的CE预编码器设计考虑对接收符号的失真水平的一些措施的最小化，并且它们通常旨在改善符号出错率（SER）性能。在本文中，我们制定了一个最小的SER为基础的设计CE预编码。设计公式是非凸的，我们提出了两个低复杂度的一阶算法，使用梯度投影。奇怪的是，我们的仿真结果表明，所提出的设计可以实现比特出错率性能接近迫零波束成形没有CE信令的限制。
2018-04-23 cs.IT math.IT
One-Bit Precoding and Constellation Range Design for Massive MIMO with QAM Signaling
使用低分辨率数模转换器（DAC）进行发射预编码为大规模多输入多输出（MIMO）实现提供了至关重要的能效优势。针对下行大规模MIMO传输中的平均符号出错率（SER）最小化问题，提出了一种正交幅度调制（QAM）星座范围和1比特符号级预编码设计方法。首先推导出具有低分辨率DAC预编码的SER的严格上限。推导出的表达式表明，一比特预编码的性能下降可以解释为QAM星座的有效最小距离的减少。使用所获得的SER表达式，我们提出了一个QAM星座范围设计的单用户的情况下。结果表明，在大规模MIMO限制下，采用1比特预编码的星座图范围的合理选择是采用每符号功率约束的无限分辨率预编码，但要减小$\sqrt{2/π}$或约$0.8$。相应的最小距离减少转化为1比特预编码和无限分辨率预编码的性能之间的约2dB的差距。本文进一步提出了一种低复杂度的启发式算法的一比特预编码器的设计。最后，提出的QAM星座范围和预编码器的设计推广到多用户下行链路。我们建议通过与一比特预编码的$\sqrt{2/π}$相同的因子来缩放具有每符号功率约束的无限分辨率迫零（ZF）预编码的星座范围。所提出的一比特预编码方案被示出为在无限分辨率ZF的2dB内。在天线数量方面，一比特预编码需要大约50%的天线来实现与无限分辨率预编码相同的性能。
2018-03-14 cs.IT math.IT
Constructive Multiuser Interference in Symbol Level Precoding for the MISO Downlink Channel
研究了多天线系统下行链路中多用户同时传输时的干扰问题。利用符号级预编码，本文讨论了一种新的多用户干扰抑制方法。提出了联合利用数据信息（DI）和信道状态信息（CSI）来设计符号级预编码器的概念。在这个方向上，数据流之间的干扰在某些条件下被转换为有用信号，该有用信号可以提高下行链路传输的信号干扰噪声比（SINR）。我们提出了一个最大比传输（MRT）为基础的算法，联合利用DI和CSI收集建设性多用户干扰的好处。随后，建立相长干扰下行链路传输与物理层多播之间的关系。在这种情况下，新的建设性干扰预编码技术，解决了发射功率最小化（最小功率）在每个用户的接收机的单个SINR约束提出。此外，通过最大化的加权最小SINR（最大最小SINR）的用户的公平性是通过找到最小功率和最大最小SINR问题之间的联系。此外，启发式预编码技术，提出了解决加权和率的问题。最后，大量的数值结果表明，所提出的计划优于其他国家的最先进的技术。
2014-08-20 cs.IT math.IT
One-bit massive MIMO precoding via a minimum symbol-error probability design
大规模多输入多输出（MIMO）技术具有显著提高移动网络频谱效率、鲁棒性和覆盖范围的潜力。然而，这种潜力受到与大量RF链相关联的硬件成本和功耗的限制。最近，提出了一位量化，通过用一位DAC取代高分辨率数模转换器（DAC）来解决这个问题，从而简化RF链。尽管系统成本较低，但需要先进的信号处理技术来补偿低分辨率DAC造成的量化失真。本文提出了一种基于误符号率（SER）的1比特预编码方案，以在1比特约束下最小化所有用户的检测错误概率。该问题是重铸作为一个连续优化问题的双凸目标。通过应用块坐标下降（BCD）方法和FISTA方法，我们开发了一个有效的迭代算法，以获得一个比特的预编码解决方案。仿真结果表明，在高阶调制情况下，该算法的误比特率出错率性能优于现有算法。
2018-03-13 cs.IT math.IT
Minimum Symbol Error Probability Low-Resolution Precoding for MU-MIMO Systems With PSK Modulation
我们提出了一种最佳的低分辨率预编码技术，最大限度地减少了用户的符号错误概率。与依赖于QPSK调制的现有方法不同，对于最小符号错误概率目标函数的推导，当前方法允许任何PSK调制阶数。此外，所提出的方法解决了相应的离散优化问题，通过一个复杂的分支定界方法。此外，我们提出了不同的方法，基于贪婪搜索方法来计算实际的解决方案。数值仿真证实了所提出的最小符号错误概率准则的符号出错率的优越性相比，建立MMDDT和MMSE方法。
2021-10-05 cs.IT eess.SP math.IT
Practical Interference Exploitation Precoding without Symbol-by-Symbol Optimization: A Block-Level Approach
针对MU-MISO下行链路，提出块级CI预编码CI-BLP，以单块一次优化替代逐符号优化，并证明其等价于QP，实现更低计算成本和更优性能。
2022-03-25 cs.IT eess.SP math.IT
MMSE Symbol Level Precoding Under a Per Antenna Power Constraint for Multiuser MIMO Systems With PSK Modulation
提出了一种基于最小均方误差设计目标的符号级预编码算法。建议的设计，然后制定在一个二阶锥程序的标准形式，允许通过内点法的最佳解决方案。数值结果表明，所提出的设计是优于现有的方法在低和中等信噪比制度的误比特率。
2022-06-25 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Learning based Efficient Symbol-Level Precoding Design for MU-MISO Systems
近年来出现的符号级预编码（Symbol-Level Precoding，SLP）技术能够将有害的多用户干扰（Multi-User Interference，MUI）转化为有益的信号，从而提高系统性能，被认为是多用户无线通信系统中一种很有前途的解决方案。然而，传统符号级预编码设计的巨大计算复杂性严重阻碍了实际实现。为了解决这个困难，我们提出了一种新的基于深度学习（DL）的方法来有效地设计符号级预编码器。特别地，在这种对应关系中，我们考虑多用户多输入单输出（MU-MISO）下行链路系统。提出了一种高效的预编码神经网络（EPNN），用于在功率约束下优化符号级预编码器，以最大化所有用户的最小服务质量（QoS）。仿真结果表明，与传统的基于凸优化的SLP设计方法相比，基于EPNN的SLP设计方法在性能损失较小的情况下，可以显著减少计算时间.
2021-04-20 cs.IT eess.SP math.IT
Multigroup Multicast Precoding in Massive MIMO
最优物理层多播（PLM）是一个NP难问题，为了简单起见，已经在理想假设下研究了该问题，例如，在基站（BS）和用户终端（UT）处的完美信道状态信息（CSI）的可用性。随着大规模多输入多输出（MIMO）的出现，PLM已经变得更具挑战性，因为预编码器设计的计算复杂性与BS天线的数量成比例。在本文中，我们解决这些问题，通过引入计算效率的预编码器，占实际CSI采集。我们推导出可实现的频谱效率表达式的建议预编码器。然后，我们介绍了一个新的问题制定的最大-最小公平功率控制，帐户CSI采集开销，上行链路训练和下行链路传输功率。我们解决这个问题，并找到最佳的上下行链路功率控制策略的封闭形式。使用数值模拟，我们验证了我们提出的计划相比，国家的最先进的PLM计划的大规模MIMO系统的有效性。
2017-09-22 cs.IT math.IT
Uplink Interference Reduction in Large Scale Antenna Systems
大规模MIMO系统需要大量（数十或数百个）基站天线来服务数量少得多的终端。与传统的MIMO技术相比，这些系统在频谱和能量效率方面表现出很大的增益。随着天线数量的增加，大规模MIMO系统的性能受到导频污染引起的干扰的限制。A. Ashikhmin和T. Marzetta提出了基于基站之间的有限协作的大规模衰落预编码（LSFP）和解码（LSFD）（以导频污染预编码的名义）。他们表明，迫零LSFP和LSFD完全消除了导频污染，并随着天线数量的增加而导致无限的吞吐量。在本文中，我们专注于上行链路，并表明，即使在有限数量的基站天线的情况下，LSFD产生一个非常大的性能增益。特别是，我们的算法之一给出了超过140倍的增加，在5%的中断数据传输率！我们表明，可以通过优化用户的传输功率进一步提高性能。最后，我们提出了分散的LSFD，只需要有限的合作，相邻细胞之间。
2017-01-18 cs.IT math.IT
Symbol-Level Precoding Through the Lens of Zero Forcing and Vector Perturbation
符号级预编码（Symbol-level precoding，SLP）是多用户多输入多输出（multi-input-multi-output，MIMO）信道中物理层传输预编码的一种新方法。它利用了基本的符号星座结构，而传统的线性预编码的范例没有，以提高符号级的性能，如符号错误概率（SEP）。它还允许预编码器采取比线性预编码更一般的形式。本文旨在更好地理解SLP和线性预编码之间的关系，随后的设计影响，以及现有SLP范围之外的进一步连接。聚焦于正交幅度调制（QAM）星座，我们的研究是建立在一个基本的信号观察，即，SLP可以等价地表示为迫零（ZF）的线性预编码方案增加了一些适当选择的符号相关的扰动项，和一些扩展形式的SLP是等价的矢量扰动（VP）的非线性预编码方案增加了上述扰动项。我们研究如何从这种扰动ZF和VP解释产生的见解可以利用i）大大简化某些SLP设计标准的优化，即，总功率或峰值功率最小化受SEP质量保证;和ii）绘制与一些现有的SLP设计的连接。我们还触及的分析方面表明，在总功率最小化的标准下，基本的ZF计划是一个接近最佳的SLP计划时，QAM的顺序是非常高的-这给出了一个重要的含义，SLP是更有用的低阶QAM的情况下。数值结果进一步表明了不同的SLP设计的优点和局限性来自扰动ZF和VP的解释。
2022-02-14 cs.IT eess.SP math.IT
Minimum Symbol-Error Probability Symbol-Level Precoding with Intelligent Reflecting Surface
近年来，智能反射面（IRS）的应用在无线通信中得到了广泛的关注。通过智能调整被动反射角，IRS能够辅助基站（BS）扩展覆盖范围并提高频谱效率。本文提出了一种联合符号级预编码（SLP）和IRS反射设计，以最小化IRS辅助多用户MISO下行链路中预期用户的符号错误概率（SEP）。我们制定SEP最小化问题，以追求所有用户的QAM和PSK星座的一致良好的性能。由此产生的问题是非凸的，我们采取交替最小化，以获得一个固定的解决方案。仿真结果表明，在IRS的帮助下，我们提出的设计确实提高了误比特率性能。特别是，当IRS元素的数量很大时，性能改善是显著的。
2020-05-30 cs.IT eess.SP math.IT
Study of Symbol Error Probability Constrained Precoding with Zero-Crossing Modulation for Wireless Systems with 1-Bit ADCs
针对1比特ADC无线系统，提出一种基于服务质量约束的预编码方法，利用过零调制和符号错误概率约束，优化多用户MIMO下行链路性能。
2025-05-26 cs.IT math.IT
Full-Duplex Radio for Uplink/Downlink Wireless Access with Spatially Random Nodes
研究了一种全双工（FD）多天线接入点（AP）与单天线半双工（HD）空间随机用户通信以支持同时上行（UL）/下行（DL）传输的问题。由于FD节点固有地受到干扰（LI）的约束，我们研究了基于最大比合并（MRC）/最大比传输（MRT）的AP的预编码方案，迫零以及使用随机几何工具的UL和DL和速率最大化的最佳方案。为了摆脱洞察系统的性能，简单的表达式为单天线/完美的LI消除/可忽略的节点间干扰的情况下也提出。我们表明，在AP处的FD预编码提高了UL/DL总和速率，因此可以实现HD模式的性能的加倍。特别是，我们的研究结果表明，这些令人印象深刻的性能增益基本上保持不变，即使LI取消是不完美的。此外，FD和HD模式之间的相对性能差距随着发射/接收天线的数量变大而增加，而对于MRC/MRT方案，增加FD AP处的接收天线数量在总速率方面比增加发射天线数量更有益。
2015-10-23 cs.IT math.IT
Joint Constellation Rotation and Symbol-level Precoding Optimization in the Downlink of Multiuser MISO Channels
研究了无线多天线系统下行链路中多个用户间的同时干扰问题。为了利用多用户干扰并在接收机侧将其转换为有用功率，通过联合利用来自每个单独用户的数据和信道状态信息来利用符号级预编码。本文介绍了一种复杂性降低计划，利用星座的对称性，以减少可能的计算和符号级优化问题的约束条件的数量。本文还提出了一种新的传输技术，联合优化发送符号级预编码和星座旋转的数据流为每个用户。其目的是增加具有相长干涉的概率，从而提高性能。我们专注于提高能源效率，通过降低所需的功率，以满足一定的服务质量的约束，通过解决一个符号级的预编码问题，并找到每个用户星座旋转的最佳相位。该问题是非凸的，因此，我们提出了一个有效的分支定界算法结合半定松弛来解决问题，并找到一个有效的解决方案。数值结果以比较的方式示出所提出的技术的有效性，其在能量效率和功耗方面优于最先进的符号级预编码方案。
2020-11-08 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-Cell Multi-User Massive FD-MIMO: Downlink Precoding and Throughput Analysis
针对时分双工（TDD）多小区多用户大规模全维MIMO（FD-MIMO）网络，研究了下行链路预编码和功率分配策略。利用信道互易性，消除了DL信道状态信息（CSI）反馈，并且通过经由旋转不变技术（ESPRIT）估计信号参数，将DL多用户MIMO预编码与上行链路（UL）到达方向（DoA）估计相关联。假设UL导频的非正交/非理想扩频序列，UL DoA估计的性能被解析地表征，并且所表征的DoA估计误差被并入到相应的DL预编码和功率分配策略中。仿真结果验证了我们的分析特征的DoA估计的准确性，并表明，所介绍的多用户MIMO预编码和功率分配策略优于现有的基于迫零的大规模MIMO策略。
2018-09-26 cs.IT math.IT
Uplink-Downlink Channel Covariance Transformations and Precoding Design for FDD Massive MIMO
当今部署的大多数蜂窝网络利用频分双工（FDD），其中与时分双工（TDD）相比，信道互易性不成立，并且需要显式下行链路（DL）探测和上行链路（UL）反馈以便实现空间复用增益。为了支持大规模MIMO，由常规DL探测和UL反馈方案引起的开销随着BS天线的数量线性缩放，并且因此可能非常大。在本文中，我们提出了一种新的方法来实现一个非常有竞争力的空间复用增益和探测反馈开销之间的权衡在这样的系统。我们的方法基于两种新颖的方法：（i）基于深度神经网络（DNN）的有效正则化技术，其学习用户信道的角度扩展函数（ASF）并允许从噪声i.i.d.通过UL导频自由获得的信道观测（UL-DL协方差变换），（ii）一种新的“稀疏化预编码”技术，其使用来自（i）的估计的DL协方差矩阵并且在DL信道上施加受控的稀疏性，使得给定任何分配的DL导频维度，能够找到最佳稀疏水平和相应的稀疏化预编码器，稀疏化之后的信道向量可以在BS处以低均方误差来估计。我们通过数值模拟将我们在（i）中提出的基于DNN的方法与文献中的其他方法进行了比较，并表明它产生了非常有竞争力的性能。我们还比较了我们的稀疏化预编码器（ii）与最先进的统计波束形成方法的假设下，这些方法也有机会在DL的协方差知识，并表明，我们的方法产生更高的频谱效率，因为它使用另外的瞬时信道信息稀疏化后。
2019-12-05 cs.IT eess.SP math.IT
Interference Exploitation via Symbol-Level Precoding: Overview, State-of-the-Art and Future Directions
干扰传统上被视为无线通信系统中的性能限制因素，其将被最小化或减轻。然而，最近的工作已经表明，通过操纵干扰信号，使得它们在接收器侧相长地相加，可以使已知干扰有益，并且进一步提高各种无线场景中的系统性能，这是通过符号级预编码（SLP）实现的。本文从相长干扰和相消干扰的分类入手，从多天线无线通信系统中预编码设计的角度，对干扰利用技术进行了研究。给出了CI的定义，并针对常见的调制类型给出了相应的数学表征，在此基础上讨论了基于优化的预编码技术。此外，还描述了CI预编码到其他应用场景以及用于硬件效率的扩展。概念验证的测试平台证明了CI预编码的潜在的实际实施，最后提出了一个开放的问题和实际挑战的列表，以启发和激励在这一领域的进一步研究方向。
2019-07-12 cs.IT eess.SP math.IT
Precoding for the AWGN Channel with Discrete Interference
在具有附加$Q$元干扰的AWGN信道上的$M$元信号传输，其中i.i.d.干扰符号在发射机处是因果已知的。在发射机处具有边信息的信道的香农定理被用来制定信道的容量。它表明，通过使用最多$MQ-Q+1$出的$M^Q$输入符号的\emph{associated}信道，容量是可实现的。对于高斯噪声功率为零的特殊情况，给出了容量为每信道使用$\log_2 M$比特的充分条件，该条件与干扰无关。研究了在给定任意干扰符号的信道输入均匀分布于信道输入字母表的约束下，最大化传输速率的问题。对于这种设置，提出了具有最佳预编码的通信系统的一般结构。扩展所提出的预编码方案的连续信道输入字母表也进行了研究。
2007-03-10 cs.IT math.IT
Symbol-Level Precoding Made Practical for Multi-Level Modulations via Block-Level Rescaling
在本文中，我们提出了一种干扰利用符号级预编码（SLP）的方法，通过块内功率分配方案的多级调制，大大减少了信令开销。现有的SLP方法需要符号级广播的重缩放因子的用户进行正确的解调，这阻碍了SLP的实际实现。所提出的方法允许在传统块级预编码中进行的重新缩放因子的块级广播，大大减少了SLP的信令开销而不牺牲性能。我们的推导结果进一步表明，所提出的块内功率分配享有一个精确的封闭形式的解决方案，因此不会增加在基站（BS）的复杂性。除了有效的吞吐量结果验证的信令开销显着缓解，数值结果表明，所提出的功率分配方法也提高了现有的SLP的错误率性能。因此，所提出的方法使得SLP在多级调制中的实际使用成为可能。
2021-03-10 cs.IT eess.SP math.IT
FDD Massive MIMO Without CSI Feedback
发射机信道状态信息（CSIT）对于大规模多输入多输出（MIMO）系统提供的频谱效率增益是必不可少的。在频分复用（FDD）大规模MIMO系统中，通常通过下行链路信道估计和用户反馈来获取CSIT，但是随着天线数量的增加，用于每个用户的CSI训练和反馈的开销增加，导致频谱效率的降低。在本文中，我们表明，在FDD中使用上行链路导频，下行链路和频谱效率增益与完美的下行链路CSIT是可以实现的，当在基站的天线数量是无限的一些温和的信道条件下。该方法的核心思想是利用上下行信道的几何互易性，提出了基于上行导频的均方误差最优下行信道重构方法。我们还提出了一个强大的下行链路预编码方法利用重建的信道与误差协方差矩阵。我们的系统级仿真结果表明，我们提出的预编码方法可以达到可比的总和频谱效率迫零预编码与完美的下行链路CSIT，没有CSI训练和反馈。
2023-02-09 cs.IT eess.SP math.IT
Full-Rate Full-Diversity Achieving MIMO Precoding with Partial CSIT
在本文中，我们考虑了一个$n_t\times n_r$多输入多输出（MIMO）信道受到块衰落。可靠性（在实现的分集阶数方面）和速率（在每个信道使用发送的符号的数量方面）在这样的信道中是感兴趣的。我们提出了一种新的预编码方案，实现全分集（$n_tn_r$第阶分集）以及全速率（$n_t$符号每信道使用）使用部分信道状态信息在发射机（CSIT），适用于MIMO系统，包括$n_r<n_t$非对称MIMO。该方案通过对星座集的选择进行优化，实现了全分集，提高了编码增益。优化最大化$d_{min}^2$为我们的预编码方案的能量约束。该方案需要$n_t-1$角度参数值的反馈，相比$2n_tn_r$实系数在全CSIT的情况下。针对$3\times 1$、$3\times 2$、$4\times 1$、$8\times 1$预编码MIMO系统（每个信道分别使用$n_t=3,3,4,8$符号）的误码率性能结果表明，所提出的预编码分别实现了3阶、6阶、4阶和8阶分集。这些性能被证明是优于文献中的其他预编码方案，更好的性能是由于在所提出的方案中的信号集和反馈角度的选择。
2011-03-24 cs.IT math.IT
Exploiting Partial FDD Reciprocity for Beam Based Pilot Precoding and CSI Feedback in Deep Learning
大规模MIMO系统可以在准确估计信道状态信息（CSI）的基础上在下行链路（DL）中实现高频谱和能量效率。现有的工作已经开发了基于学习的DL CSI估计，其降低了上行链路反馈开销。一个经常被忽视的问题是可用于CSI估计的DL导频的数量有限。一种提出的解决方案通过利用过去的CSI估计并且仅发送部分阵列的CSI参考符号（CSI-RS）来利用时间CSI相干性以保持CSI恢复性能。利用CSI相关性，FDD信道互易性有助于基站直接存取上行链路CSI。在这项工作中，我们提出了一种新的基于学习的反馈架构和可重构的CSI-RS布局方案，以减少DL CSI训练开销，提高CSI反馈的编码效率。我们的研究结果表明，在室内和室外的情况下，在大幅降低计算能力和存储要求在UE的CSI恢复的建议框架的优越性能。
2022-05-29 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Complexity Designs of Symbol-Level Precoding for MU-MISO Systems
符号级预编码（SLP）将有害的多用户干扰（MUI）转化为有益的信号，可以显著改善多用户通信系统的误符号率（SER）性能。然而，在享受符号增益的同时，复杂的非线性逐符号预编码器设计遭受与用户数量成指数的高计算复杂性，这在现实系统中是无法承受的。在本文中，我们提出了一种新的低复杂度分组SLP（G-SLP）的方法，并开发了有效的设计算法，典型的最大-最小公平性和功耗最小化问题。特别地，在将所有用户划分为若干组之后，通过仅利用该组中的用户的符号信息，在逐个符号的基础上单独地设计用于每个组的预编码器，其中使用相长干扰（CI）的概念来利用组内MUI，并且还有效地抑制组间MUI。为了进一步降低计算复杂性，我们利用拉格朗日对偶、Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件和优化最小化（MM）方法将问题转化为更易处理的形式，并开发了获得封闭形式解的有效算法.大量的仿真结果表明，所提出的G-SLP策略和设计算法显着降低了计算复杂性，而不会造成显着的性能损失相比，传统的SLP计划。
2022-05-02 cs.IT eess.SP math.IT
Linear Precoding Designs for Amplify-and-Forward Multiuser Two-Way Relay Systems
双向中继可以提高两用户协作通信的频谱效率。它在多用户系统中也有很大的潜力。设计多用户双向中继系统（MU-TWRS）的一个主要问题是设计收发器或预编码器来抑制同信道干扰。本文旨在研究蜂窝MU-TWRS中的线性预编码设计，其中多天线基站（BS）通过具有放大转发中继策略的多天线中继站（RS）与多个移动站（MS）进行双向通信。设计目标是优化上行链路性能，包括总均方误差（Total-MSE）和和速率，同时保持下行链路信号的单个信号与干扰加噪声比（SINR）要求。我们表明，与RS预编码器固定的BS预编码设计可以转化为一个标准的二阶锥规划（SOCP），并有效地获得最优解。RS预编码设计与BS预编码器固定，另一方面，是非凸的，我们提出了一个迭代算法来找到一个局部最优解。然后，通过交替求解BS预编码和RS预编码，得到联合BS-RS预编码。仿真结果验证了所提出的预编码方案的有效性。
2012-09-17 cs.IT math.IT
Performance of Joint Symbol Level Precoding and RIS Phase Shift Design in the Finite Block Length Regime with Constellation Rotation
本文研究有限块长机制下结合星座旋转的SLP与RIS相移联合设计，通过交替优化和穷举搜索最小化总发射功率，仿真证明其能效显著优于传统方案。
2023-08-02 cs.IT eess.SP math.IT
Constructive Interference in Linear Precoding Systems: Power Allocation and User Selection
最近已经提出了以建设性的方式利用干扰用于多用户、多天线发射机的下行链路。这种新颖的线性预编码技术（在本文中被称为相长干扰迫零（CIZF）预编码）已经表现出优于传统方法的实质性增益;该概念是在逐个符号的基础上仅消除不增加预期信号功率的干扰用户。在本文中，对最大化的CIZF系统的性能相对于一些度量（吞吐量或公平性）的功率分配问题进行了研究。更重要的是，它表明，新的预编码方案的性能可以进一步提高通过选择一些建设性的多用户干扰项在预编码器的设计。最后，基于用户选择对传统迫零（ZF）预编码的显著影响，研究了新预编码方法的用户选择问题。提出了一种新的迭代、低复杂度的CIZF用户选择算法。仿真结果显示了该算法的增益相比，已知的用户选择方法。
2013-03-29 cs.IT math.IT
Symbol-Level Precoding Design for Max-Min SINR in Multiuser MISO Broadcast Channels
本文研究了多用户多输入单输出（MISO）信道下行链路中最大最小信干噪比（SINR）准则下的符号级预编码（SLP）设计问题。首先，我们证明了距离保持建设性干涉区域（DPCIR）总是多面体角（移动尖锥）的任何给定的星座点与无界的决策区域。然后证明了在一个给定的无界DPCIR中，任何信号的范数大于对应顶点的范数当且仅当星座的凸包包含原点。利用这些性质，我们表明，无噪声的接收信号躺在一个无界的DPCIR的功率是两个参数的严格递增函数。这允许我们将原始非凸SLP最大-最小SINR重新公式化为凸优化问题。我们讨论的损失，由于我们提出的凸重构，并提供了一些模拟结果。
2018-03-19 cs.IT eess.SP math.IT
Directional Modulation via Symbol-Level Precoding: A Way to Enhance Security
无线通信以将信息暴露给非预期用户为代价提供了广泛的覆盖。作为一个信息理论的范例，保密率推导出边界的安全传输时，窃听者的信道是已知的。然而，这样的界限被证明是限制性的，在实践中，可能需要利用专门的编码方案。在本文中，我们采用定向调制的概念，并遵循信号处理的方法，以提高多用户MIMO通信系统的安全性时，一个多天线窃听。通过增加窃听者处的符号出错率来实现增强安全性。与信息理论的保密率范式不同，我们假设合法的发射机不知道它的信道窃听，这是一个更现实的假设。我们研究MIMO接收算法在窃听者的适用性。使用信道知识和用户的预期符号，我们设计了不同的发射机和窃听天线配置的安全增强符号级预编码器。我们将每个设计问题转化为线性约束二次规划，并提出了两种解决方案，即迭代算法和一个基于非负最小二乘，在每个场景的计算效率的调制。仿真结果验证了分析的正确性，并表明所设计的预编码器在功率效率和安全性增强方面优于基准方案。
2016-08-01 cs.IT math.IT
Power Minimizer Symbol-Level Precoding: A Closed-Form Sub-Optimal Solution
在这封信中，我们研究的最佳解决方案的多用户符号级预编码（SLP）的总发射功率最小化下给定的信号干扰噪声比（SINR）的约束。采用距离保持相长干涉区域（DPCIR），我们首先推导出一个简化的问题。然后，利用Karush-Kuhn-Tucker（KKT）最优性条件分析了最优解的结构，从而得到了功率最小化SLP与传统迫零波束形成（ZFBF）等价的充要条件。这进一步导致我们的封闭形式的次优SLP解决方案（CF-SLP）的原始问题。仿真结果表明，CF-SLP提供了显着的增益比ZFBF，而执行相当接近的最佳SLP的情况下，用户数量相当少。结果进一步表明，CF-SLP方法具有减少的顺序$10^3$的计算时间相比，最优解。
2018-07-27 cs.IT eess.SP math.IT
Energy Efficiency and Spectral Efficiency Tradeoff in RIS-Aided Multiuser MIMO Uplink Transmission
可重构智能表面（RISs）的出现使我们能够通过采用低成本的无源反射单元来建立可编程的无线电波传播，以满足无线通信的需要。本文研究了多用户多输入多输出（MIMO）上行通信中能量效率（EE）和频谱效率（SE）之间的非平凡折衷，该折衷由配备离散移相器的RIS辅助。为了减少所需的信令开销和能量消耗，我们的传输策略的设计是基于部分信道状态信息（CSI），包括统计CSI的RIS和用户终端（UT）之间的RIS和基站之间的瞬时CSI。为了研究EE-SE权衡，我们开发了一个用于UT的发射预编码和RIS反射波束成形的联合优化的框架，以最大化称为资源效率（RE）的性能度量。对于UT的预编码设计，借助于UT的最优发射方向的封闭解，将其简化为UT的发射功率的设计。为了避免计算嵌套积分的期望中涉及的高复杂性，我们推导出一个渐近确定性的目标表达式。对于RIS相位的设计，通过利用同伦、加速投影梯度和优化最小化方法，提出了一种迭代均方误差最小化方法。数值结果表明，我们提出的优化框架的有效性和快速收敛速度。
2020-11-19 cs.IT math.IT
Precoding for the Sparsely Spread MC-CDMA Downlink with Discrete-Alphabet Inputs
稀疏签名已被提出用于CDMA上行链路以降低多用户检测复杂度，但它们尚未被充分利用用于其下行链路对应物。在这项工作中，我们提出了一个多载波CDMA（MC-CDMA）的下行链路通信，其中定期稀疏签名部署在频域。以符号检测的角度来看，我们制定了一个问题，适合于下行链路与离散字母作为输入。该问题的解决方案为基站提供了一种功率有效的预编码算法，其服从移动站处的最小符号错误概率（SEP）要求。在该算法中，签名稀疏性是至关重要的，以减少预编码的复杂性。数值结果证实，在相同的SEP目标下，与迫零预编码和具有优化正则化参数的正则化迫零预编码相比，所提出的预编码具有与系统负载相关的功率降低增益。对于一个固定的系统负载，它也表明，稀疏MC-CDMA与稀疏水平的适当选择达到几乎相同的功率效率和链路吞吐量的密集MC-CDMA的预编码复杂度降低，由于稀疏签名。
2017-02-08 cs.IT math.IT
Sum Rate Maximization using Linear Precoding and Decoding in the Multiuser MIMO Downlink
我们提出了一种算法，以最大化的瞬时总和数据率发送的基站在多用户多输入多输出系统的下行链路。发射机和接收机可以各自配备有多个天线，并且每个用户可以接收多于一个的数据流。我们表明，最大化的总和率是密切相关的最小化的产品的均方误差（PMSE）。该算法采用上行链路/下行链路的对偶迭代设计发射-接收线性预编码器，解码器，和功率分配，最小化的PMSE下的总和功率约束的所有数据流。数值仿真表明了该算法的有效性，并支持使用PMSE准则，在最大限度地提高整体的瞬时数据率。
2008-01-02 cs.IT math.IT
Channel Shortening by Large Multiantenna Precoding in OFDM
大于循环前缀（CP）的信道延迟扩展在正交频分复用（OFDM）中产生载波间/符号间干扰（ISI/ICI）。最近对低延迟应用的兴趣促使使用较短的OFDM符号，其中可以以干扰为代价缩小CP，或者保持CP但具有较大的开销。或者，本文研究了利用大的多天线预编码的属性，以引导发送的信号能量朝向信道路径内的CP不足的信道缩短方法。结果表明，ISI/ICI可以渐近消除传统的基于子载波的预编码与无限数量的天线。这是通过在频率选择性预编码器内部引入时间延迟选择性以便移除不期望的延迟信号、提供干扰减轻与多径组合增益之间的折衷并且导致高SNR中的后续增益来实现的。这种频域预编码方法，创造的时间-频率（TF）预编码，相比时间反转（TR）滤波，其渐近速率是最佳的，但引入后调制处理与信道相关的信号失真。除了保持传统的预编码多天线OFDM结构之外，有限大小的分析表明，TF预编码比TR滤波更快地收敛到其渐近速率，使得TF预编码可以在具有不那么多天线的高SNR机制中优于TR滤波。
2021-02-11 cs.IT math.IT
Multi-Antenna Data-Driven Eavesdropping Attacks and Symbol-Level Precoding Countermeasures
在这项工作中，我们考虑安全通信的无线多用户（MU）多输入单输出（MISO）系统中的信道编码的存在下，一个多天线窃听者（夏娃）。在这种情况下，我们利用机器学习（ML）工具设计软，硬解码方案，使用预编码的导频符号作为训练数据。在这种情况下，我们提出了解码器的ML框架，允许Eve以高精度确定传输的消息。因此，我们表明，MU-MISO系统很容易受到这种窃听攻击，即使采用相对安全的传输技术，如符号级预编码（SLP）。为了抵消这种攻击，我们提出了两种新的SLP为基础的计划，增加了误比特率在前夕阻碍学习过程。我们设计这两个安全增强方案，以满足不同的要求，复杂性，安全性和功耗。仿真结果验证了基于ML的窃听攻击以及对策，并表明在不影响解码性能的情况下，在目标用户的安全性的增益。
2020-11-07 cs.IT eess.SP math.IT
An Efficient Manifold Algorithm for Constructive Interference based Constant Envelope Precoding
在这封信中，我们提出了一种新的基于流形的算法来解决恒定包络（CE）预编码问题的干扰剥削。对于一个给定的功率预算，我们设计的预编码符号的CE约束，使建设性的多用户干扰（MUI）的影响最大化。虽然原问题的目标是不可微的复平面上，我们考虑它的真实表示的光滑逼近，并将其映射到黎曼流形。利用Riemmanian共轭梯度法（RCG），可以有效地找到问题的局部极小点。该算法的复杂性是分析得出的浮点运算（触发器）每次迭代。数值结果表明，该算法在出错率和计算复杂性上都优于传统的方法。
2017-06-09 cs.IT math.IT
Precoding by Priority: A UEP Scheme for RaptorQ Codes
Raptor码是第一类具有线性时间编码和译码的喷泉码。在诸如第三代合作伙伴计划（3GPP）和数字视频广播的标准中推荐这些码。RaptorQ码是Raptor码的扩展，具有更好的编码效率和灵活性。标准Raptor和RaptorQ代码是系统的，具有相同的数据错误保护。然而，在诸如MPEG传输的许多应用中，存在对不等错误保护（UEP）的需要：即，一些数据符号与其他数据符号相比需要更高的纠错能力。我们提出了一种方法，我们称之为基于优先级的预编码比（PBPR），以实现UEP系统的RaptorQ和Raptor码。我们的UEP假设源块中的所有符号属于相同的重要性类。UEP通过根据源块中的信息符号的优先级改变预编码符号的数量来实现。PBPR为具有不同重要性类别的源块提供具有相同数量的解码开销符号的UEP。我们证明了一致的改进，在较高的重要性类的纠错能力相比，较低的重要性类在整个范围内的信道擦除概率。我们还表明，PBPR不会导致解码和编码时间的显着增加相比，标准的实现。
2014-02-18 cs.IT math.IT
