Integrating OTFS in Airplane-Aided Next-Generation Networking
Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院）；PSG iTech；Indian Institute of Science（印度科学学院）；Indian Institute of Technology (BHU)（印度理工大学（贝拿勒斯印度教大学））
本文提出了一种基于OTFS的飞机辅助下一代网络系统，通过空置定向波束成形技术提升高机动性环境下的通信性能，实验表明OTFS在不同条件下均优于OFDM。
2026-01-21 cs.IT math.IT
Pilot design, channel estimation, and target detection for integrated sensing and communication with OTFS
针对OTFS在6G通感一体化中的应用，提出低复杂度FAOR雷达感知算法及兼具双基地雷达感知与信道估计功能的无保护符号导频设计，仿真验证其性能优势。
2025-09-30 cs.IT math.IT
Exact Payload-Decoupling Conditions for Pilot-Only BEM Channel Estimation With Application to OTFS
University of Cassino and Southern Lazio（卡西诺与南拉齐奥大学）；Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni（意大利国立大学电信联盟）；ENEA（意大利国家新能源与可持续经济发展局）
该研究针对高移动性双色散链路，建立了仅导频BEM信道估计的有效载荷解耦精确条件，提出ZPDI规则并应用于OTFS，GCE-BEM下500km/h时误码率仅比基准差约2dB。
2026-09-02 cs.IT math.IT
Low-Complexity Pilot-Aided Doppler Ambiguity Estimation for OTFS Parametric Channel Estimation
本文提出了一种低复杂度的辅助 pilot 多普勒模糊估计方法，用于OTFS参数化信道估计，有效解决高机动环境下多普勒模糊导致的模型不匹配问题。
2026-01-28 cs.IT math.IT
A Uniform Pilot and Data Payload Optimization Framework for OTFS-Based ISAC
University College London（伦敦大学学院）；the Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Imperial College London（帝国理工学院）
本文提出了一种基于OTFS的ISAC统一波束和数据载荷优化框架，通过优化导频符号设计和数据符号功率分配，提升雷达与通信的协同性能。
2025-12-31 cs.IT eess.SP math.IT
A low-PAPR Pilot Design and Optimization for OTFS Modulation
针对双选多径信道下的OTFS调制，提出基于叠加Chu序列的低PAPR导频设计，通过优化导数据能量分配结合迭代估计均衡，实现了频谱效率与PAPR的更优性能权衡。
2025-03-19 cs.IT eess.SP math.IT
Low Complexity Detection of Spatial Modulation Aided OTFS in Doubly-Selective Channels
针对高多普勒场景提出SM-OTFS方案，推导DD域输入输出关系，设计基于距离的DOSCD检测器并推导DCMC容量，仿真表明其优于SIMO-OTFS且实现BER与复杂度良好权衡。
2023-05-17 cs.IT eess.SP math.IT
Sensing Aided OTFS Channel Estimation for Massive MIMO Systems
正交时频空间（OTFS）调制具有在高度移动场景中实现鲁棒通信的潜力。然而，估计OTFS系统的信道与高导频信令开销相关联，该高导频信令开销与最大延迟和多普勒扩展成比例。这对于大规模MIMO系统来说尤其具有挑战性，因为系统开销也随着天线数量的增加而增加。然而，一个重要的观察是，延迟，多普勒，和出发/到达信息的角度直接相关的距离，速度，和移动用户的方向信息和环境中的各种散射体。有了这个动机，我们建议利用雷达感测来获得有关环境中的移动用户和散射体的信息，并利用它来帮助大规模MIMO系统中的OTFS信道估计。作为实现我们的愿景的一种方法，本文将大规模MIMO系统中的OTFS信道估计问题制定为稀疏恢复问题，并利用雷达感测信息来确定支持（非零延迟多普勒抽头的位置）。提出的雷达传感辅助稀疏恢复算法进行评估的基础上准确的三维射线跟踪框架与共存的雷达和通信数据。结果表明，开发的传感辅助解决方案始终优于标准稀疏恢复算法（不利用雷达传感数据），并导致显着减少导频开销，这突出了基于OTFS的大规模MIMO系统的一个有前途的方向。
2022-09-22 cs.IT eess.SP math.IT
Low-PAPR Joint Channel Estimation and Data Detection in ZP-OTFS System
Isfahan University of Technology（伊斯法罕理工大学）；KCST（科威特科学与技术研究所）；Yazd University（亚兹德大学）
本文提出了一种低PAPR的ZP-OTFS系统联合信道估计与数据检测方法，通过在零 bins 中插入前导序列，有效降低开销和PAPR，并在高SNR下表现出更优的性能。
2023-09-26 cs.IT eess.SP math.IT
Message Passing-Based Joint Channel Estimation and Signal Detection for OTFS with Superimposed Pilots
针对现有叠加导频OTFS联合信道估计与信号检测接收机复杂度高的问题，提出基于消息传递的SP-DD迭代接收机及优化导频的SP-DD-D接收机，在大幅降复杂度的同时保障性能。
2024-04-15 cs.IT eess.SP math.IT
Cell-Free Massive MIMO with OTFS Modulation: Power Control and Resource Allocation
我们考虑了无小区的大规模多输入多输出（MIMO）系统的下行链路与正交时频空间（OTFS）调制。两种基于导频的信道估计方案，即基于叠加导频的信道估计（SP-CHE）和基于嵌入导频的信道估计（EP-CHE），被应用于估计接入点（AP）处的信道。SP-CHE方案在延迟-多普勒域中将低功率导频叠加到数据符号上，以避免由于EP-CHE方案中使用的空保护间隔而导致的频谱效率（SE）损失。在SP-CHE方案的情况下，我们考虑一个最大最小公平性优化问题，以联合优化每个用户导频/数据功率分配系数和每个AP功率控制系数。然后通过两个解耦的子问题迭代求解复杂的非凸问题。此外，一个最大-最小公平性问题投EP-CHE方案，其中优化变量是每个AP的功率控制系数。数值结果表明，所提出的资源分配方法提供了最多42和5倍的增加，在95%可能的每用户SE的SP-CHE和EP-CHE计划，分别与均匀功率控制和相关的阴影衰落信道。
2022-03-14 cs.IT math.IT
Differential Communication in Channels with Mobility and Delay Spread using Zak-OTFS
本文针对Zak-OTFS系统提出一种差分通信方案，利用检测数据作为导频并结合DD信道预测能力实现无需周期性导频的传输，在更低复杂度下提升误码率性能和频谱效率。
2025-07-18 cs.IT eess.SP math.IT
Zak-OTFS with Interleaved Pilots to Extend the Region of Predictable Operation
本文提出在时延-多普勒域交织导频并优化导频间距，通过求解小型线性方程组重建 Zak-OTFS 系统的输入输出关系，从而在无法用单一周期支持所有用户时扩展可预测工作区域。
2024-12-28 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation in Uplink Multi-User Scenario using OTFS Modulation
本文研究了上行多用户场景下OTFS调制方案的信道估计技术，探讨了有无边带信息下的正交匹配追踪算法，提出了基于脉冲导频的高效数据放置方案，并评估比较了不同多用户场景下各方法的性能与优缺点。
2024-08-27 cs.IT eess.SP math.IT
Over-the-Air Transmission of Zak-OTFS with Spread Pilots on Sub-THz Communications Testbed
本文在亚泰赫兹测试平台上实现 Zak-OTFS 空中传输，设计通信感知共存的扩频导频，在 140/240 GHz 下验证数据传输，并实现 ISAC 及 PAPR 改善超 5 dB。
2025-04-22 cs.IT eess.SP math.IT
Multiuser Zak-OTFS on the Uplink with Superimposed Spread-Pilots
Indian Institute of Science（印度科学研究所）
研究多用户Zak-OTFS系统上行链路，通过TF偏移实现多址接入并推导信道闭式表达式。采用叠加扩频导频框架及相关方案估计IOR，仿真表明该方法能使多用户系统性能与单用户相近，且在不同脉冲整形下有不同频谱效率表现，还具信道变化鲁棒性。
2026-07-10 cs.IT eess.SP math.IT
Target Detection for OTFS-Aided Cell-Free MIMO ISAC System
本文针对OTFS辅助的无蜂窝MIMO ISAC系统，提出以感知为中心的功率分配方案，在保障通信QoS和AP功率预算下最大化感知SNR，显著优于以通信为中心的方法。
2024-08-23 cs.IT eess.SP math.IT
Message Feedback Interference Cancellation Aided UAMP Iterative Detector for OTFS Systems
针对高速移动场景下OTFS系统信号检测难题，提出利用变量节点最新反馈消息进行干扰消除的UAMP-MFIC迭代检测器，并采用快速递归方案控制复杂度，同时开发双向符号检测结构以缓解错误传播，仿真证明其性能优于现有检测器。
2024-01-05 cs.IT eess.SP math.IT
Cell-Free Massive MIMO Meets OTFS Modulation
本文首次对无小区大规模多输入多输出（MIMO）系统中的正交时频空间（OTFS）调制进行了性能评估。为了研究性能和开销之间的权衡，我们采用嵌入式导频辅助和叠加基于导频的信道估计方法。然后，我们推导出一个封闭形式的表达式为个人用户的下行链路和上行链路的频谱效率作为AP，用户和延迟多普勒域信道估计参数的数量的函数。基于这些分析结果，我们还提出了新的缩放定律，AP的和用户的发射功率应该满足，以维持一个理想的服务质量。研究发现，当AP的数量$M_a$无限制地增长时，我们可以在上行链路和下行链路阶段分别与$1/M_a$和$1/M_a^2$成比例地降低每个用户和AP的发射功率。我们比较OTFS的性能与正交频分复用（OFDM）在高流动性条件。我们的研究结果表明，与阴影相关，OTFS调制与嵌入式导频为基础的信道估计提供$30$倍的增益超过OFDM对应的$95\%$ -可能每用户的下行链路速率。最后，与叠加的基于导频的信道估计，在每用户吞吐量的增加是更明显的相关阴影信道的中值速率。
2022-09-27 cs.IT cs.PF math.IT
When Cell-Free Massive MIMO Meets OTFS Modulation: The Downlink Case
提出了一种无小区大规模MIMO（多输入多输出）系统中正交时频空间（OTFS）调制的性能评估。通过利用时变信道的延迟-多普勒（DD）表示的固有稀疏性，我们应用嵌入式导频辅助信道估计方法，减少保护间隔，并推导出最小均方误差估计的信道增益从接收到的上行链路导频在接入点（AP）。每个AP应用共辄波束成形来向用户发送数据。我们推导出一个封闭形式的表达式为个人用户的下行链路吞吐量作为AP，用户和DD信道估计参数的数量的函数。我们比较OTFS的性能与正交频分复用（OFDM）在高流动性条件。我们的研究结果表明，与OFDM对应物相比，具有不相关阴影的无小区大规模MIMO与OTFS调制在95%可能的每用户吞吐量中实现高达35%的增益。最后，每用户吞吐量的增加在相关阴影场景的中值速率处更明显。
2022-03-15 cs.IT math.IT
Space-Time Shift Keying Aided OTFS Modulation for Orthogonal Multiple Access
提出STSK-OTFS-MA系统用于高多普勒上行传输，利用多域自由度提升分集与编码增益，并设计低复杂度检测算法与最优色散矩阵，实现了优于传统SM和OFDM的BER与容量性能。
2023-09-07 cs.IT eess.SP math.IT
MIMO-OTFS in High-Doppler Fading Channels: Signal Detection and Channel Estimation
正交时频空间（OTFS）调制是最近引入的一种复用技术，设计在2维（2D）延迟-多普勒域，适用于高多普勒衰落信道。OTFS通过一系列二维变换将双色散信道转换为延迟-多普勒域中的几乎无衰落信道。在本文中，我们专注于MIMO-OTFS带来的高频谱和能量效率的好处，MIMO和OTFS在高多普勒衰落信道的鲁棒性。OTFS信道-符号耦合和稀疏延迟-多普勒信道脉冲响应使得能够在高多普勒环境中进行有效的MIMO信道估计。提出了一种基于消息传递的迭代信号检测算法和一种适用于MIMO-OTFS的时延-多普勒域信道估计算法。所提出的信道估计方案使用延迟-多普勒域中的脉冲作为用于估计的导频。我们还比较了MIMO-OTFS的性能与MIMO-OFDM在高多普勒情况下。
2018-05-06 cs.IT math.IT
Zak-OTFS: Pulse Shaping and the Tradeoff between Time/Bandwidth Expansion and Predictability
本文研究 Zak-OTFS 中脉冲成形对时间/带宽扩展与 I/O 关系可预测性之间权衡的影响，提出在延迟-多普勒域使用高斯滤波器以改善 BER 性能并扩展结晶条件满足区域。
2024-05-04 cs.IT eess.SP math.IT
Superimposed Channel Estimation in OTFS Modulation Using Compressive Sensing
Isfahan University of Technology（伊斯法罕理工大学）；Yazd University（亚兹德大学）
本文提出了一种基于压缩感知的OTFS信道估计方法，利用稀疏恢复算法和消息传递检测器，实现无导频开销的高效信道参数估计。
2022-12-19 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation for Orthogonal Time Frequency Space (OTFS) Massive MIMO
在高移动性场景中，正交时频空间（OTFS）调制优于正交频分复用（OFDM）。OTFS大规模MIMO的一个挑战是由于大量基站天线而导致的下行链路信道估计。本文提出了一种基于三维结构正交匹配追踪算法的信道估计技术来解决这个问题。首先，我们表明OTFS MIMO信道具有3D结构的稀疏性：正常稀疏性沿延迟维度，块稀疏性沿多普勒维度，和突发稀疏性沿角度维度。基于3D结构化信道稀疏性，我们将下行信道估计问题转化为稀疏信号恢复问题。仿真结果表明，该算法能够以较低的导频开销获得准确的信道状态信息。
2019-03-22 cs.IT math.IT
Channel Estimation for OTFS Systems With Overspread Doppler Shifts
IIT (ISM) Dhanbad（印度理工学院（ISM）丹巴德分校）；Monash University（蒙纳士大学）
针对非地面多卫星链路中OTFS系统超扩展多普勒频移导致的信道估计难题，本文提出含余弦导频的DD训练帧与两阶段配对方法，通过NMSE和BER验证了其性能。
2026-08-14 cs.ET cs.IT math.IT
OTFS - Orthogonal Time Frequency Space
在本文中，我们介绍了一种新的二维调制技术，称为OTFS（正交时间频率和空间）的延迟-多普勒坐标系中的信息转换到熟悉的时频域利用传统的调制方案，如OFDM，CDMA和TDMA。OTFS将衰落、时变无线信道转换为非衰落、与时间无关的相互作用，揭示了无线信道的底层几何结构。在这个新的公式中，所有QAM符号经历相同的信道，并且信道的所有延迟-多普勒分集分支被相干地组合。参考信号复用在时间无关的延迟-多普勒域中完成，实现高密度导频打包，这是大规模MIMO的关键要求。无论多普勒场景如何，OTFS都能够通过MIMO阶数的吞吐量线性缩放来接近信道容量，从而即使在具有挑战性的5G部署设置中也能实现大规模MIMO吞吐量增益的全部承诺。
2016-08-09 cs.IT math.IT
On OTFS Modulation for High-Doppler Fading Channels
正交时频空间（OTFS）调制是在延迟-多普勒域中设计的二维（2D）调制方案，不同于在时频域中设计的传统调制方案。OTFS通过一系列的二维变换，将双色散信道转换为延迟-多普勒域中几乎无衰落的信道。在该域中，帧中的每个符号经历几乎恒定的衰落，从而相对于诸如OFDM的现有调制方案实现显著的性能增益。稀疏的延迟-多普勒脉冲响应反映了无线信道的实际物理几何形状，使得能够进行有效的信道估计，特别是在高多普勒衰落信道中。本文从信号检测和信道估计的角度研究了OTFS，提出了一种基于马尔可夫链蒙特卡洛采样的检测方案和一种基于伪随机噪声（PN）导频的时延-多普勒域信道估计方案。
2018-02-03 cs.IT math.IT
Channel Estimation and Equalization for CP-OFDM-based OTFS in Fractional Doppler Channels
正交时频空调制（OTFS）是一种很有前途的技术，可以满足未来移动系统的高多普勒要求。OTFS调制将信息符号和导频符号编码到二维（2D）延迟多普勒（DD）域中。接收符号遭受多普勒间干扰（IDI）的衰落信道中的分数多普勒频移，在DD域中的非整数索引采样。IDI已被视为不可避免的影响，因为分数多普勒频移不能直接从接收到的导频符号获得。在本文中，我们提供了一个解决方案，信道估计的分数多普勒信道。所提出的估计提供了新的见解OTFS输入输出关系在DD域作为一个2D循环卷积与一个小的近似。根据输入输出关系，我们还提供了一个低复杂度的信道均衡方法使用估计的信道信息。我们通过仿真证明了所提出的信道估计和均衡在几个信道中的误差性能。仿真结果表明，在高移动性的环境中，整个系统利用所提出的方法优于正交频分复用（OFDM）与理想的信道估计和传统的信道估计方法，使用伪序列。
2021-01-21 cs.IT eess.SP math.IT
Signal Design for OTFS Dual-Functional Radar and Communications with Imperfect CSI
针对OTFS双功能雷达通信，提出联合导频设计与功率分配的优化信号，通过交替优化提升感知与通信性能，ISL增益9.44 dB，SINR增益4.82 dB。
2025-10-23 cs.IT eess.SP math.IT
OTFS Channel Estimation and Detection for Channels with Very Large Delay Spread
针对时延扩展超帧内块时长的过扩展信道下传统信道估计失效的问题，提出两阶段OTFS信道估计方法与改进低复杂度MRC检测算法，经NMSE和BER指标验证可有效适配该场景。
2024-04-12 cs.IT eess.SP math.IT
OTFS: Interleaved OFDM with Block CP
正交时频空间（OTFS）调制是最近提出的用于高速车辆通信场景中的可靠通信的波形。它比正交频分复用（OFDM）具有更好的抗载波间干扰（ICI）的能力。在这项工作中，我们将OTFS描述为具有循环前缀和时间交织的块OFDM。这种解释有助于人们根据OFDM来可视化OTFS，并且它还有助于分析OTFS通过OFDM获得的增益。此外，我们将OTFS的性能与其竞争者5G新无线电（NR）的可变子载波带宽（VSB-OFDM）的OFDM配置进行了比较，同时考虑了实际的前向纠错码和3GPP高速信道模型。这提供了现实的性能比较，这是技术实现所高度期望的。考虑到实际的信道估计，我们发现OTFS优于具有5G NR参数的VSB-OFDM约5dB。我们还提出了峰均功率比（PAPR），由于特定的导频结构中使用的OTFS信道估计的结果。
2020-01-28 cs.IT eess.SP math.IT
Multiple Access in the Delay-Doppler Domain using OTFS modulation
正交时频空间（OTFS）调制是在延迟-多普勒域中设计的最新调制方案。它已被证明，以实现优越的性能相比，传统的多载波调制方案设计的时间-频率域。在本文中，我们考虑基于OTFS的多址接入（OTFS-MA），其中延迟多普勒频点作为多址接入的资源块。延迟-多普勒网格中的不同延迟-多普勒资源块（DDRB）被分配给不同的用户用于多址接入。我们考虑三种不同的DDRB分配方案。方案1沿延迟轴复用用户，而方案2沿多普勒轴复用用户。在这两种方案中，每个用户的信号跨越整个时频平面。方案3以这样的方式分配DDRB，使得每个用户的信号被限制为仅跨越时频平面的子集。我们研究了OTFS-MA在上行链路高移动性环境中的性能，并将其与OFDMA和SC-FDMA进行了比较。我们的研究结果表明，OTFS-MA（最大似然检测在小尺寸系统和大尺寸系统中的消息传递为基础的检测）实现更好的性能相比，OFDMA和SC-FDMA。我们还提出了一个多用户信道估计方案，使用导频符号放置在延迟多普勒网格的性能。
2019-02-09 cs.IT math.IT
OTFS -- Predictability in the Delay-Doppler Domain and its Value to Communication and Radar Sensing
本文研究Zak-OTFS在延迟-多普勒域的可预测性，提出基于有限导频符号重构I/O关系的公式，证明晶化条件下可低复杂度识别信道并支持无模型通信与雷达感知。
2023-10-02 cs.IT eess.SP math.IT
Nearest Neighbour Decoding and Pilot-Aided Channel Estimation in Stationary Gaussian Flat-Fading Channels
我们研究了非相干，平稳，高斯，多输入多输出（MIMO）平坦衰落信道的信息速率，可实现最近邻解码和导频辅助信道估计。特别是，我们分析的行为，这些可实现的速率在极限的信噪比（SNR）趋于无穷大。我们表明，最近邻解码和导频辅助信道估计实现的容量pre-log -这是定义为限制比的能力的SNR的对数的SNR趋于无穷大-的非相干多输入单输出（MISO）平坦衰落信道，它实现了迄今为止最好的已知下界的非相干MIMO平坦衰落信道的容量pre-log。
2011-05-30 cs.IT math.IT
Zak-OTFS and LDPC Codes
本文研究Zak-OTFS与LDPC码结合，利用DD域高可靠信道估计先验信息配置LDPC码，仿真表明该方法扩展了无模型可靠通信的多普勒扩展范围，降低了对发送滤波器的敏感性，并放大了未编码传输的BER性能增益。
2024-02-14 cs.IT eess.SP math.IT
Covariance-Aided CSI Acquisition with Non-Orthogonal Pilots in Massive MIMO: A Large-System Performance Analysis
大规模多输入多输出（MIMO）系统使用具有大量天线元件的天线阵列来同时服务于许多不同的用户。然而，系统中的大量天线使得信道状态信息（CSI）获取策略设计至关重要并且特别具有挑战性。有趣的是，在大规模MIMO系统的背景下，信道表现出很大程度的空间相关性，这导致在基站（BS）的强烈秩亏空间协方差矩阵。为了分析大规模MIMO系统中协方差辅助的上行链路多用户CSI捕获的益处，本文比较了（i）传统CSI捕获的信道估计均方误差（MSE），传统CSI捕获不假设任何关于用户空间协方差矩阵的知识并且使用正交导频序列;以及（ii）协方差辅助的CSI获取，其利用各个协方差矩阵进行信道估计，并且使得能够使用非正交导频序列。我们应用大系统分析后一种情况下，新的渐近MSE表达式建立在各种假设下的导频序列的分布和协方差矩阵。我们将这些表达式链接到描述具有一些等效长度的正交导频序列的常规CSI获取的估计MSE的那些表达式。该分析提供了关于当采用协方差辅助方法时，相对于传统策略可以减少多少训练开销的见解。
2020-02-20 cs.IT math.IT
Nearest Neighbor Decoding and Pilot-Aided Channel Estimation for Fading Channels
我们研究了非相干，平稳，高斯，多输入多输出（MIMO）平坦衰落信道的信息速率，可实现最近邻解码和导频辅助信道估计。特别地，我们通过分析容量前对数来研究当信噪比（SNR）趋于无穷大时这些可实现速率在极限中的行为，所述容量前对数被定义为当SNR趋于无穷大时容量与SNR的对数的极限比。我们证明了一个计划估计使用导频符号的信道和检测使用最近邻解码的消息（同时假设信道估计是完美的）基本上实现了非相干多输入单输出平坦衰落信道的容量预对数，它基本上实现了迄今为止已知的最好的非相干MIMO平坦衰落信道的容量预对数的下限。然后，我们将我们的分析扩展到多路访问信道。
2014-04-08 cs.IT math.IT
Location-Aided Pilot Contamination Avoidance for Massive MIMO Systems
导频污染是指在信道估计过程中由于相邻小区重复使用相同的导频序列而产生的干扰，它会严重降低大规模多输入多输出系统的性能。在本文中，我们提出了一种基于位置的方法来减轻上行链路多输入多输出系统的导频污染问题。我们的方法利用移动设备的近似位置来提供移动设备与其对应的基站之间的信道统计的良好估计。具体而言，我们的目标是避免导频污染，即使当基站天线的数量不是很大，当来自不同小区的多个用户，甚至在同一个小区，被分配相同的导频序列。首先，我们根据基站天线的数量和目标用户的位置来表征服务基站处的目标用户的期望角区域，并且观察到在该区域中由于空间可分性，干扰接近于零。其次，基于这一观察，我们提出了多用户多小区场景的导频协调方法，以避免导频污染。数值结果表明，所提出的导频污染避免方案提高了信道估计的质量，从而提高了目标基站提供的每小区和速率。
2018-06-03 cs.IT math.IT
Zak-OTFS and Turbo Signal Processing for Joint Sensing and Communication
本文提出在同一个Zak-OTFS子帧内集成感知与通信，利用Turbo信号处理在类噪声扩展pulsone信道感知与点pulsone数据恢复之间交替迭代，以匹配独立子帧基线系统的误码率性能。
2024-06-10 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Active User Detection and Channel Estimation for Grant-Free NOMA-OTFS in LEO Constellation Internet-of-Things
蓬勃发展的低轨道（LEO）星座通信网络为物联网（IoT）终端的无缝覆盖服务提供了一种有前途的解决方案。然而，面对大规模的连接和地面卫星链路（TSL）的快速变化，传统的免授权随机接入方案往往无法满足这种情况。在本文中，一个新的非正交多址（NOMA）传输协议，结合正交时频空间（OTFS）调制，提出了解决这些问题。此外，我们提出了一个两阶段的联合活动用户检测和信道估计方案的基础上的训练序列辅助OTFS数据帧结构。具体地说，在第一阶段中，借助于训练序列，我们通过恢复稀疏采样的信道向量来执行活跃用户检测和粗信道估计。然后，我们开发了一种参数化的方法，以促进更准确的结果与先前恢复的采样信道向量的信道估计TSL信道的固有特性。最后通过仿真实验验证了该方法在这种高移动性场景下的优越性。
2021-08-03 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflecting Surface Aided Pilot Contamination Attack and Its Countermeasure
研究了时分双工无线通信系统中的导频污染攻击（PCA）问题，其中窃听者（Eve）攻击反向导频传输阶段，以窃听从发射机Alice发送到接收机Bob的数据。我们提出了一个新的PCA计划夏娃，其中夏娃不发出任何信号本身，但使用智能反射表面（IRS），以反映飞行员发送的鲍勃爱丽丝。所提出的新的PCA方案，称为IRS-PCA，增加了从爱丽丝到IRS的信号泄漏在数据传输阶段，然后由IRS反映到Eve，以提高窃听能力的Eve。IRS-PCA方案使许多现有的PCA对策失效，因为IRS-PCA方案使Eve不再需要知道Bob的导频序列，从而对合法无线通信系统的安全性构成严重威胁。鉴于此，本文研究了IRS-PCA检测问题和IRSPCA下的安全传输问题。对于IRS-PCA检测，基于最快检测框架，提出了一种广义累积和检测方法（GSTUM），目的是在IRS-PCA发生时，尽快检测出IRS-PCA的发生。针对IRS-PCA下的安全传输问题，提出了一种协作信道估计方案，用于估计IRS的信道，并在此基础上设计了迫零波束形成算法以减少信号泄漏。
2020-09-17 cs.IT math.IT
Pilot Power Allocation for Channel Estimation in a Multi-RIS Aided Communication System
针对多RIS辅助通信系统在非理想CSI下的信道估计问题，推导遍历信道增益闭式表达式，通过拉格朗日乘数法求解最优导频功率分配，证明向弱反射信道导频分配更多功率可提升增益，仿真验证了理论分析的正确性。
2023-08-27 cs.IT eess.SP math.IT
Estimation of Doubly-Dispersive Channels in Linearly Precoded Multicarrier Systems Using Smoothness Regularization
针对URLLC中线性预编码多载波系统的双色散信道估计难题，提出仅预编码数据、在TF域直接放置导频并利用平滑正则化插值的方案，实现高精度估计并降低信令开销。
2022-10-11 cs.IT eess.SP math.IT
Inter-frame Channel Prediction for Zak-OTFS
Indian Institute of Technology Delhi（印度理工学院德里分校）；Cohere Technologies Inc.（Cohere科技有限公司）
研究Zak-OTFS的帧间信道预测问题，利用有效DD域信道滤波器系数的确定性变化和子空间不变性，提出新颖的确定性ESPIRIT型方法，可基于训练帧系数预测未来几十帧及频率间隔几十帧的帧的信道滤波器。
2026-07-13 cs.IT eess.SP math.IT
Active Terminal Identification, Channel Estimation, and Signal Detection for Grant-Free NOMA-OTFS in LEO Satellite Internet-of-Things
本文研究了基于低地球轨道（LEO）卫星的物联网（IoT）的大规模连接，以实现无缝的全球覆盖。我们建议将免授权非正交多址接入（GF-NOMA）模式与新兴的正交时频空间（OTFS）调制相结合，以适应大规模物联网接入，并减轻地面-卫星链路（TSL）的长往返延迟和严重的多普勒效应。在此基础上，提出了一种两阶段连续的活动终端识别（ATI）和信道估计（CE）方案以及一种低复杂度的多用户信号检测（SD）方法。具体地，在第一阶段，所提出的训练序列辅助OTFS（TS-OTFS）数据帧结构促进联合ATI和粗略CE，由此利用地面IoT终端的业务稀疏性和稀疏信道脉冲响应两者来增强性能。此外，基于每个TSL的单多普勒频移特性和延迟多普勒域信道的稀疏性，我们开发了一种参数化方法来进一步改进CE性能。最后，提出了一种基于最小二乘的并行时域SD方法，以较低的复杂度检测OTFS信号。仿真结果表明，所提出的方法优于国家的最先进的解决方案在ATI，CE，SD性能面临的长往返延迟和严重的多普勒效应。
2022-10-09 cs.IT eess.SP math.IT
Data-Aided Secure Massive MIMO Transmission under the Pilot Contamination Attack
本文研究了具有主动窃听的时分双工多小区多用户大规模多输入多输出（MIMO）系统的保密通信设计。我们假设窃听者在窃听用户的下行链路数据传输之前主动攻击上行链路导频传输和上行链路数据传输。我们利用接收到的导频和接收到的数据信号进行上行链路信道估计。我们分析表明，当发射天线的数量和数据向量的长度都趋于无穷大时，期望用户和窃听者的信号位于基站接收信号矩阵的不同特征空间中，只要它们的信号功率不同。这一发现表明，降低（而不是增加）所需的用户的信号功率可能是一个有效的方法来打击强大的主动攻击的窃听。受此启发，我们提出了一个数据辅助的安全下行链路传输方案，并推导出一个渐近可实现的保密和速率表达式所提出的设计。对于具有独立同分布衰落的单小区单用户系统的特殊情况，所得到的表达式揭示了保密率与发射天线的数量成比例关系。这与在没有窃听者的情况下单用户大规模MIMO系统的可实现速率的缩放定律相同。数值结果表明，该方案实现了显着的保密率增益相比，基于匹配滤波器预编码与人工噪声生成和零空间传输的替代方法。
2019-03-25 cs.IT math.IT
RIS-Aided Unsourced Multiple Access (RISUMA): Coding Strategy and Performance Limits
本文提出一种配备无源可重构智能表面（RIS）的无源随机接入（URA）系统分时隙编码方案，通过两阶段解码器优化RIS相移并解码用户消息，建立了近似可达性界，仿真证明其性能优于现有最先进技术。
2024-08-23 cs.IT math.IT
Eliminating Impulsive Noise in Pilot-Aided OFDM Channels via Dual of Penalized Atomic Norm
在本文中，我们提出了一种新的估计导频辅助正交频分复用（OFDM）信道在加性高斯和脉冲扰动环境。在高速通信系统中，由于人为噪声的影响，传感器可能会失效，导致大量的测量数据受到脉冲噪声的干扰。高功率脉冲噪声通常是OFDM系统的一个障碍，因为有价值的信息将完全丢失。为了克服这个问题，一个目标函数的基础上惩罚原子范数最小化（PANM），以促进时间色散信道和脉冲噪声的稀疏性。相应的PANM的对偶问题，然后转换为易处理的半定规划。它表明，人们可以同时估计的时间色散信道在一个连续的字典和脉冲噪声的位置使用的对偶问题。几个数值实验进行了评估所提出的估计器的性能。
2019-08-21 cs.IT eess.SP math.IT
Two-Timescale Channel Estimation for Reconfigurable Intelligent Surface Aided Wireless Communications
信道估计是可重构智能表面（RIS）辅助无线通信的一个挑战。由于基站（BS）、RIS和用户设备（UE）之间的级联信道的系数的数量是BS天线的数量、RIS元件的数量和UE的数量的乘积，因此导频开销可能非常高。在本文中，我们提出了一个两个时间尺度的信道估计框架，利用的属性，BS-RIS信道是高维的，但准静态的，而RIS-UE信道是移动的，但低维的。具体来说，为了估计准静态BS-RIS信道，我们提出了一种双链路导频传输方案，其中BS发送下行链路导频并接收RIS反射的上行链路导频。然后，我们提出了一种基于坐标下降的算法来恢复BS-RIS信道。由于估计准静态BS-RIS信道的频率低于估计移动信道的频率，因此从长期的角度来看，可以减少平均导频开销。虽然移动RIS-UE信道必须在小的时间尺度内频繁地估计，但是由于其低维度，相关联的导频开销很低。仿真结果表明，提出的双时标信道估计框架可以实现准确的信道估计与低导频开销。
2020-05-18 cs.IT eess.SP math.IT
OTFS-based Robust MMSE Precoding Design in Over-the-air Computation
本研究提出一种基于OTFS的AirComp系统鲁棒MMSE预编码设计，通过联合传输导频与数据以减少CSI反馈开销，并基于上一帧CSI设计考虑噪声与过时CSI误差的鲁棒预编码矩阵，有效降低了均方误差。
2024-03-26 cs.IT eess.SP math.IT
Study of Iterative Detection, Decoding and Channel Estimation for RIS-Aided MIMO Networks
本研究针对多RIS辅助多天线系统，提出结合LDPC码与迭代处理、利用编码导频及奇偶校验比特的迭代检测译码与信道估计方案，在Sub-6 GHz非稀疏信道场景下验证了其性能优势。
2025-09-07 cs.IT math.IT
On the Achievable Error Rate Performance of Pilot-Aided Simultaneous Communication and Localisation
本文针对多无人机向基站传输信号、基站需同时解码信号与定位无人机的场景，研究导频辅助同时通信与定位（PASCAL）系统的误码率性能，推导了定位参数估计的高斯分布特性及平均SER，验证了理论分析。
2024-11-26 cs.IT eess.SP math.IT
Precoded Zak-OTFS for Per-Carrier Equalization
本文针对 Zak-OTFS 调制中的二维部分响应信道提出一种新型预编码技术，实现逐 DD 载波独立均衡并消除载波间干扰，从而显著降低均衡复杂度并提高频谱效率。
2025-07-18 cs.IT eess.SP math.IT
