Secrecy Energy Efficiency Optimization for MISO and SISO Communication Networks
能量效率、高数据率和安全通信是未来无线网络的基本要求。本文考虑了保密能量效率的优化问题。最优波束形成器设计的MISO系统与不考虑最小所需的保密率。此外，在SISO系统中的最优功率控制进行了使用一个有效的迭代法，这是其次是通过分析之间的权衡保密能量效率和保密率的MISO和SISO系统。
2015-05-06 cs.IT math.IT
Flexible Intelligent Layered Metasurfaces for Downlink Multi-user MISO Communications
针对传统堆叠式智能超表面层数多、功率衰减严重的问题，提出由两层形状可控柔性超表面构成的FILM架构，结合交替优化方法求解信道拟合问题，在减少层数的同时大幅提升了多用户MISO系统的和速率与误码率性能。
2025-10-28 cs.IT math.IT
Power-Efficient Resource Allocation for Multiuser MISO Systems via Intelligent Reflecting Surfaces
智能反射表面（IRSs）被认为是下一代无线通信的关键使能器，由于它们的定制无线传播环境的能力。在本文中，我们研究了功率有效的资源分配IRS辅助多用户多输入单输出（MISO）系统。为了使发射功率最小化，在接入点（AP）处的波束成形向量和IRS处的相移两者被联合优化，同时考虑用户的最低所需服务质量（QoS）。为了解决非凸性的制定优化问题，内部近似（IA）算法的开发。与现有的设计，不能保证局部最优性，该算法是保证收敛到Karush-Kuhn-Tucker（KKT）的解决方案。我们的仿真结果表明，该算法的有效性相比，基线计划，并揭示部署IRS是更有前途的比利用多个天线在AP的能源效率。
2020-05-14 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid Active-Passive Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted Multi-User MISO Systems
我们考虑了一个多用户多输入单输出（MISO）通信系统，它是由一个混合的主被动可重构智能表面（RIS）的辅助。与传统的无源RIS不同，混合RIS配备了一些有源元件，能够反射和放大入射信号，以显着提高系统性能。面向公平性的设计，我们最大限度地提高所有用户之间的最小速率，通过联合优化发射波束形成向量和RIS反射/放大系数。结合块坐标上升和逐次凸逼近的工具，具有挑战性的非凸问题有效地解决了一个低复杂度的迭代算法。数值计算结果表明，一个混合的RIS与4个有源元件的总50个元素与-1 dBm的功率预算提供了高达80%的改善所考虑的系统，而实现了一个完全被动的RIS只有27%。
2022-03-18 cs.IT eess.SP math.IT
Statistical CSI based Design for Intelligent Reflecting Surface Assisted MISO Systems
研究了一种智能反射面（IRS）辅助的多输入单输出通信系统，利用统计信道状态信息（CSI）进行发射波束形成和IRS波束形成。推导出系统遍历容量的严格上界。在此基础上，研究了发射波束和IRS波束的联合优化问题。根据接入点和用户之间是否存在视距路径，两种不同的情况下，即，莱斯衰落和瑞利衰落，分别处理。具体地说，对于莱斯衰落的情况下，提出了一种迭代算法，这是保证收敛。对于瑞利衰落的情况下，封闭形式的设计得到的发射波束和IRS波束。仿真结果表明，所提出的波束形成方案取得了类似的性能要求瞬时CSI的基准算法。
2020-08-19 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflecting Surface Assisted Multi-User MISO Communication: Channel Estimation and Beamforming Design
最近出现了使用智能反射表面（IRS）重新配置无线传播环境的概念，其中IRS包括大量的无源反射元件，其可以智能地反射撞击的电磁波以增强性能。以前的工作已经显示出有前途的增益假设在基站（BS）和IRS，这是不切实际的，由于反射元件的无源性质的完美的信道状态信息（CSI）的可用性。本文的初步贡献之一，研究了IRS辅助的多用户多输入单输出（MISO）通信系统下不完美的CSI。不同于最近的几个作品，开发最小二乘（LS）估计的IRS辅助信道矢量，我们利用先验知识的大规模衰落统计在BS推导出贝叶斯最小均方误差（MMSE）信道估计的协议下，IRS适用于一组最佳的相移矢量在多个信道估计子阶段。由此产生的均方误差（MSE）的分析和数值显示是低于实现的LS估计。联合设计的预编码和功率分配在BS和反射波束成形在IRS提出了最大化的最小用户信号干扰噪声比（SINR）的发射功率约束。性能评估的结果说明了所提出的系统的效率，并研究其对信道估计误差的敏感性。
2020-05-04 cs.IT math.IT
Outage Minimization for Intelligent Reflecting Surface Aided MISO Communication Systems via Stochastic Beamforming
智能反射面（IRS）具有通过重构无线传播环境来显著提高网络性能的潜力。然而，在IRS辅助的无线网络中，很难获得准确的下行链路信道状态信息（CSI）以用于有效的波束成形设计。在这篇文章中，我们考虑了一个IRS辅助下行链路多输入单输出（MISO）网络，其中的基站（BS）是不需要知道底层的信道分布。我们制定了中断概率最小化的问题，通过联合优化的波束成形向量在BS和在IRS的相移矩阵，同时考虑到发射功率和么模约束。所提出的问题是一个非凸非光滑随机优化问题。为此，我们采用sigmoid函数作为代理来解决目标函数的非光滑性。此外，我们提出了一个数据驱动的高效交替随机梯度下降（SGD）算法来解决这个问题，利用历史信道样本。仿真结果表明，该算法的性能增益的基准方法在最小化中断概率。
2020-05-15 cs.IT eess.SP math.IT
Ber analysis of iterative turbo encoded miso wireless communication system under implementation of q-ostbc scheme
本文对MISO无线通信系统的性能进行了全面的研究。所研究的4 × 1空间复用Turbo编码系统结合了QPSK、QAM、16 PSK和16 QAM数字调制下的准正交空时分组编码（Q-STBC）和ML信号检测方案。仿真结果表明，QAM调制方式能显著改善系统性能。结果还表明，在Turbo编码/解码方案中，随着迭代次数的增加，系统性能显著增强。
2012-03-08 cs.IT math.IT
Asymptotic Max-Min SINR Analysis of Reconfigurable Intelligent Surface Assisted MISO Systems
本文研究了单小区多用户系统的下行链路，在该系统中，一个配备有$M$天线的基站（BS）通过安装在BS视线（LoS）上的可重构智能表面（RIS）与$K$单天线用户进行通信。RIS被设想为通过利用$N$无源反射元件来提供前所未有的频谱效率增益，该无源反射元件在撞击的电磁波上引起相移以智能地重新配置信号传播环境。我们研究的最小信号干扰噪声比（SINR）实现的最佳线性预编码器（OLP），最大化的最小SINR服从给定的功率约束的任何给定的RIS相位矩阵，在BS和RIS之间的LoS信道矩阵的情况下，秩1和满秩。在前一种情况下，由RIS辅助的链路实现的最小SINR由随着$K$变为零的量来限制。对于高秩场景，我们为渐进OLP的参数开发了准确的确定性近似，然后利用这些近似来优化RIS相位矩阵。仿真结果表明，RISs可以用少量的无源反射元件胜过半双工中继，而需要大的RISs才能胜过全双工中继。
2019-12-06 cs.IT math.IT
Optimization of Energy Harvesting MISO Communication System with Feedback
当发射机（TX）和接收机（RX）都具有能量收集（EH）能力时，考虑点对点（P2P）多输入单输出（MISO）通信系统的优化问题. RX感兴趣的是将信道状态信息（CSI）反馈回TX以帮助提高传输速率。目标是在最后期限之前最大化吞吐量，这受到TX和RX处的EH约束。考虑的吞吐量度量是具有波束成形和有限反馈的MISO信道的遍历速率的上界。反馈比特分配和传输策略，最大限度地提高遍历速率的上限。从优化理论的工具被用来简化制定的优化问题。修改后的问题得到的最优策略优于天真的计划，其中没有智能管理的能量进行。
2015-01-08 cs.IT math.IT
Robust and Secure Beamforming for Intelligent Reflecting Surface Aided mmWave MISO Systems
在这封信中，我们研究了在智能反射面（IRS）辅助毫米波（mmWave）多输入单输出（MISO）系统中的鲁棒和安全波束形成（RSBF），其中多个单天线窃听器（Eves）任意分布在合法接收机附近。考虑到Eves信道的信道状态信息（CSI）在合法发射端是不完全已知的，在总发射功率和单位模约束下，给出了最大化最坏情况下可达保密率（ASR）的RSBF设计问题.由于这些问题是很难最佳解决，由于其非凸性和耦合变量，我们取代窃听信道的离散样本的加权组合，并提出了一个RSBF计划交替优化和半定松弛（SDR）技术的基础上，合谋和非合谋窃听的情况。仿真结果表明，所提出的RSBF方案可以有效地提高ASR，也优于其他基准计划。
2020-03-25 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-User MISO with Stacked Intelligent Metasurfaces: A DRL-Based Sum-Rate Optimization Approach
本文提出基于深度强化学习的堆叠智能超表面相移与功率分配联合优化方法，在低发射功率下提升多用户MISO系统性能，并优于传统预编码方案。
2025-03-31 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Beamforming Design in Multi-Cluster MISO NOMA Intelligent Reflecting Surface-Aided Downlink Communication Networks
考虑智能反射面（IRS），研究了多簇多输入单输出（MISO）非正交多址（NOMA）下行通信网络。在网络中，IRS通过被动波束形成辅助从基站（BS）到所有用户的通信。我们的目标是通过联合优化BS处的发射波束成形向量和IRS处的反射系数向量来最小化总发射功率。由于对IRS反射振幅和相移的限制，所述二次约束二次问题是高度非凸的。对于上述问题，传统的基于半定规划（SDP）的算法具有过高的计算复杂性和恶化的性能。在这里，我们提出了一个有效的二阶锥规划（SOCP）-交替方向的乘法器（ADMM）为基础的算法，以获得局部最优解。为了降低计算复杂性，我们还提出了一个低复杂度的迫零（ZF）的次优算法。仿真结果表明，我们提出的基于SOCP-ADMM的算法实现了显着的性能增益比传统的基于SDP的算法。此外，当被动反射元件的数目相对较高时，我们提出的基于ZF的次优算法也优于基于SDP的算法。
2019-09-16 cs.IT eess.SP math.IT
Delay Performance of MISO Wireless Communications
本文利用随机网络演算分析统计时延约束下的MISO系统，给出服务过程闭式表达式与概率时延界，并比较波束成形、空时码和天线选择。
2017-07-25 cs.IT math.IT
Distributed IRS with Statistical Passive Beamforming for MISO Communications
智能反射表面（IRS）最近被认为是一种突出的技术，具有通过动态操纵传播环境来增强无线通信的能力。本文研究了一个多输入单输出（MISO）系统部署分布式IRS。出于实际考虑，我们提出了一种有效的设计被动反射波束形成的IRS利用统计信道状态信息（CSI）和分析的可实现的网络速率考虑到CSI估计误差的影响。遍历可达速率推导出一个封闭的形式，这提供了有见地的系统设计准则。数值结果证实了推导结果的准确性，并揭示了所提出的分布式IRS部署比传统的集中式部署的性能优势。
2020-09-14 cs.IT math.IT
Sum Rate Maximization for Multiuser MISO Downlink with Intelligent Reflecting Surface
智能反射面（IRS）是一种由大量可重构无源单元组成的平面阵列，通过独立控制各单元的相移，实现接收端反射信号的自对准。由于IRS可以在没有RF链的情况下实现，因此它被视为用于提高未来通信系统的频谱效率的具有成本效益的解决方案。这项工作考虑了IRS辅助的多用户多输入单输出下行链路传输，我们的目标是通过联合优化基站的发射波束形成器和IRS的相移（可以是连续的或离散的）来最大化和速率。这种和速率最大化（SRM）问题是具有挑战性的，特别是对于离散相位的情况下。为了解决这个问题，我们首先推导出一个更容易处理的等效公式的SRM问题的结构化凸约束和光滑的目标。从那里，定制派生块协调加速投影梯度算法的开发。仿真结果表明，所提出的设计优于国家的最先进的设计在和速率性能。
2020-10-21 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface-Aided MISO Systems with Statistical CSI: Channel Estimation, Analysis and Optimization
研究了具有不完全信道状态信息（CSI）的可重构反射面（RIS）辅助多输入单输出（MISO）系统，其中RIS相关信道采用Rician衰落模型。考虑到实际系统的开销和复杂度，在基站采用低复杂度的最大比合并（MRC）波束形成，并根据长期统计CSI配置RIS的相移。具体来说，我们首先估计的线性最小均方误差（LMMSE）估计器的基础上的整体信道矩阵，并评估MSE和归一化MSE（NMSE）的性能。然后，与估计的信道，我们推导出的遍历速率的封闭形式的表达式。推导的表达式表明，与Rician RIS相关的信道，速率可以保持在一个非零值时，发射功率按比例降低到$1/M$或$1/N^2$，其中$M$和$N$是天线和反射元件的数量，分别。然而，如果所有的RI相关信道都是完全瑞利的，则每个用户的发射功率只能按比例缩小到$1/\sqrt{M}$或$1/N$。最后，数值结果验证了有前途的好处，从RIS到传统的MISO系统。
2021-07-12 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflecting Surface Enabled Random Rotations Scheme for the MISO Broadcast Channel
目前关于智能反射面（IRS）的文献主要集中在优化IRS相移以产生相干波束形成增益，但这是在假设单个IRS辅助链路具有完美的信道状态信息（CSI）的情况下进行的，这是非常不切实际的。相反，这项工作考虑了IRS处的随机旋转方案，其中反射元件仅采用随机相位旋转而不需要任何CSI。然后，在整个信道的基站（BS）处仅需要CSI来实现波束成形传输方案。在此框架下，我们推导出的总和率缩放定律在大量的用户制度的IRS辅助多输入单输出（MISO）广播信道，最佳脏纸编码（DPC）计划和较低复杂度的随机波束形成（RBF）和确定性波束形成（DBF）计划在BS。随机旋转方案通过利用多用户分集来提高和速率，但由于相关性，也在一定程度上牺牲了增益。最后，能量效率最大化的BS天线，IRS元素和发射功率的数量的问题，解决了使用派生的缩放定律。仿真结果表明，所提出的方案，以提高和速率，性能变得接近下的相干波束形成的大量用户。
2021-03-17 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Omni Surface-Assisted Self-Interference Cancellation for Full-Duplex MISO System
全双工（FD）通信可以获得比传统半双工（HD）通信更高的频谱效率，然而，自干扰（SI）是关键障碍。本文首次提出了智能全向表面（IOS）辅助FD多输入单输出（MISO）FD通信系统，以减轻SI，解决了频率选择性问题。特别地，提出了两种类型的IOS，能量分裂（ES）-IOS和模式切换（MS）-IOS。我们的目标是最大化数据率和最小化SI功率通过优化的波束成形向量，幅度和相移的ES-IOS和模式选择和相移的MS-IOS。然而，制定的问题是非凸的，具有挑战性的直接处理。因此，我们设计替代的优化算法来迭代地解决问题。具体而言，二次约束二次规划（QCQP）用于波束形成优化，幅度和相移优化ES-IOS和相移优化MS-IOS。仿真结果验证了所提算法的有效性，并与无IOS的情况相比，表明了两种IOS在抑制SI方面的有效性。
2022-08-12 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface for MISO Systems with Proportional Rate Constraints
本文研究了可重构智能表面（RIS）辅助的多用户多输入单输出（MISO）系统的频谱效率（SE），其中RIS可以通过大量的可控和智能移相器来重构传播环境。为了探索这种系统的用户比例公平的系统SE性能行为，制定了一个优化问题，以最大限度地提高SE，通过联合考虑在基站（BS）的功率分配和在RIS的相移，在非线性比例速率公平约束。为了解决非凸优化问题，开发了一种有效的解决方案，该解决方案利用具有封闭形式表达式的迭代算法，即，或者优化BS处的发射功率和RIS处的反射相移。数值模拟验证了理论分析，并评估所提出的替代算法的性能。
2020-01-29 cs.IT cs.NI cs.PF
Unified Framework for the Effective Rate Analysis of Wireless Communication Systems over MISO Fading Channels
本文提出了一个统一的框架，有效的速率分析在任意相关和不一定相同的多输入单输出（MISO）衰落信道，它使用矩生成函数（MGF）的方法和H变换表示。所提出的框架有可能简化繁琐的分析过程相比，概率密度函数（PDF）为基础的方法。此外，在两个特定的衰落情况下的有效速率进行了研究，即独立的，但不一定相同的分布式（i.n.i.d.）MISO超Fox H衰落信道和任意相关广义K衰落信道。这两种情况下的精确分析表示。通过代入相应的参数，可以得到瑞利、Nakagami-m、Weibull/Gamma和广义K衰落信道下的有效速率。此外，渐近近似所提出的H变换和MGF为基础的方法，以及有效率超过i.n.i.d. MISO超福克斯的H衰落信道。仿真结果表明了该方法的有效性。
2016-12-12 cs.IT math.IT
Adaptive Sparse Channel Estimation for Time-Variant MISO Communication Systems
信道估计问题是时变多输入单输出（MSIO）通信系统的关键技术之一。为了估计MISO信道，将最小均方（LMS）算法应用于自适应信道估计（ACE）。由于MISO信道通常由稀疏信道模型描述，因此可以利用这种稀疏性，然后可以通过使用稀疏LMS算法的自适应稀疏信道估计（ASCE）方法来改善估计性能。然而，传统的ASCE方法有两个主要缺点：1）对训练信号的随机尺度敏感和2）在低信噪比（SNR）区域不稳定。为了克服这两个有害因素，本文提出了一种新的使用归一化最小均方误差（NLMS）算法的ASCE方法（ASCE-NLMS）。此外，我们还提出了一种改进的ASCE方法使用归一化最小均值四分之一（NLMF）算法（ASCE-NLMF）。提出的两种方法可以有效地利用信道的稀疏性。此外，所提出的方法的稳定性进行了数学推导。计算机模拟结果表明，所提出的稀疏信道估计方法比传统方法具有更好的估计性能。
2013-02-06 cs.IT math.IT
Joint Beamforming Design for Multiuser MISO Downlink Aided by a Reconfigurable Intelligent Surface and a Relay
可重构智能表面（RIS）由于其可控的散射元件，能够引导电磁波到所需的方向，最近引起了相当大的关注。虽然RISs与继电器有一些相似之处，但两者有影响其性能的根本差异。为了利用中继和RIS的优点，本文提出了一种多用户通信系统，其中中继和RIS合作，以提高性能的能量效率。使用奇异值分解（SVD），半定规划（SDP），和函数逼近，我们提出了不同的解决方案，用于优化波束形成矩阵在基站（BS），中继，并在RIS的相移，以最大限度地减少总发射功率的服务质量（QoS）的约束。当继电器工作在半双工和全双工模式时，以及当反射元件具有连续和离散相移时，该问题在不同的情况下得到解决。仿真结果提供了在全双工和半双工模式下，在不同的优化方案下，系统的性能进行比较，与没有RIS或中继。结果表明，全双工中继与RIS协作的系统性能优于其他所有方案，且全双工中继的贡献高于RIS。然而，当所需的QoS高时，RIS比半双工中继执行得更好。结果还表明，增加RIS反射元件的数量在中继器存在的情况下比在没有中继器的情况下更好地提高性能。
2021-04-30 cs.IT math.IT
Intelligent Reflecting Surface-assisted MU-MISO Systems with Imperfect Hardware: Channel Estimation, Beamforming Design
IRS辅助系统中的大多数工作忽略了收发器硬件和IRS处的不可避免的剩余硬件损伤（HWI）的影响，而任何相关工作仅解决了简单的场景，例如，具有单天线网络节点和/或不考虑IRS处的相位噪声的随机性。在这项工作中，我们的目标是填补这一空白，考虑一个一般的IRS辅助多用户（MU）多输入单输出（MISO）系统，不完美的CSI和相关的瑞利衰落。并行，我们提出了一个通用的计算效率的方法IRS反射波束成形（RB）优化。具体而言，我们介绍了一个有利的信道估计（CE）方法，这样的系统占HWI。此外，我们得出了上行链路可实现的频谱效率（SE）与最大比合并（MRC）接收机，显示三个显着的优点是：1）其封闭形式的表达式，2）它只依赖于大规模的统计，3）它的低训练开销。值得注意的是，通过利用前两个好处，我们实现了执行优化的反射波束形成矩阵（RBM），可以只发生在每几个相干间隔，因此，显着降低了计算成本相比，其他方法，需要频繁的相位优化。在有见地的意见，我们强调，不相关的瑞利衰落不允许优化的SE，这使得应用IRS无效。而且，在描述RBM中的相位失真的相位漂移均匀分布的情况下，IRS的存在没有提供优势。分析结果优于以前的工作，并验证了蒙特卡罗（MC）模拟。
2021-09-04 cs.IT math.IT
SINR Analysis of an IRS Assisted MU-MISO System
在这项工作中，我们描述了中断概率（OP）的智能反射面（IRS）辅助多用户多输入单输出（MU-MISO）通信系统。使用两步近似方法，我们近似的信号干扰加噪声比（SINR）的任何下行链路用户的对数正态随机变量。各种系统参数的影响进行了研究，使用OP的封闭形式的表达式。它的结论是，IRS的位置有一个关键的作用，但适当增加的IRS元素的数量将有助于弥补性能的损失，如果IRS的位置是次优的。
2022-08-07 cs.IT math.IT
Capacity Maximization for RIS-assisted Multi-user MISO Communication Systems
针对RIS辅助的多用户MISO系统，研究通过优化RIS相移与预编码向量最大化加权信道协方差有效秩以提升容量，采用MRT、MMSE预编码结合注水功率分配，证明RIS单元数大时二者性能等效且最优。
2024-04-13 cs.IT math.IT
Polar Coding for Secure Transmission in MISO Fading Wiretap Channels
本文提出了一种用于多输入单输出单天线窃听（MISOSE）衰落信道下保密通信的极化编码方案。我们考虑的情况下，块衰落信道与已知的窃听信道状态信息（CSI）和衰落信道与已知的窃听信道分布信息（CDI）的情况。我们使用人工噪声辅助的安全预编码方法，以最大限度地提高保密容量在第一种情况下，并克服不知道窃听CSI在第二种情况下。我们表明，我们提出的方案可以提供可靠和安全的通信MISOSE信道的编码和解码复杂度低。
2014-11-10 cs.IT math.IT
Study and Capacity Evaluation of SISO, MISO and MIMO RF Wireless Communication Systems
无线通信系统已经经历了从SISO系统到MIMO系统的不同世代。带宽是无线通信中的一个重要约束。在无线通信中，高数据传输速率对于诸如三重播放（即数据、语音和视频）的服务是必不可少的。在用户端，容量决定了通信系统的质量。本文旨在比较不同的射频无线通信系统，如SISO，MISO，SIMO和MIMO系统的容量基础上，并解释的概念，因为今天，无线通信已经从2G，3G发展到4G和公司正在努力创造越来越多的容量网络，以便数据率可以增加，客户可以受益更多。无线通信系统的最终目标是建立一个全球性的个人和多媒体通信没有任何容量问题。
2014-03-30 cs.IT cs.NI math.IT
Achieving Large Sum Rate and Good Fairness in MISO Broadcast Communication
本文研究了在物理层采用脏纸编码和迫零脏纸编码的MISO广播通信中和速率和公平性之间的折衷。权衡是基于一个新的设计目标，称为“三阶段”的方法，以及一个新的基于L1的公平性措施，这是更强大的比著名的Jain的指数比较公平性水平实现的各种设计目标在一个更精细的分辨率在高SNR制度。新提出的三阶段设计还引入了一个新的概念，随机分配功率的统计功率分配给用户的最佳概率分布的基础上得出的和速率和公平性之间的权衡。仿真结果表明，该方法可以同时获得更大的和速率和更好的公平性比著名的比例公平性准则。文中还给出了一个性能上界，表明该方法在中高信噪比下具有良好的性能，在低信噪比下有进一步改进的潜力。
2019-02-14 cs.IT math.IT
Statistical CSI Based Beamforming for Reconfigurable Intelligent Surface Aided MISO Systems with Channel Correlation
针对相关信道下 RIS 辅助 MISO 下行系统，本文基于 S-CSI 联合设计 AP 与 RIS 波束成形，提出 SVD-GD 和 FP-GD 算法以最大化和 ESE，并验证 2 比特相移量化已足够。
2023-09-27 cs.IT eess.SP math.IT
Distributed Asynchronous Optimization Framework for the MISO Interference Channel
研究了多输入单输出干扰信道（IFC）中的分布式传输策略优化问题。现有的分布式算法依赖于严格同步的更新步骤的个人用户。它们需要全局同步机制并且潜在地遭受由例如，回程通信延迟和固定更新序列。我们建立了一个通用的优化框架，允许异步更新步骤。用户在任意时刻执行计算，而不等待发送给他们的信息。基于一定的界限上的数量，目前在执行的算法，我们能够描述其收敛性。正如我们的数值结果所示，该算法可以减轻通信过载，并没有过度减慢既不是通信延迟，也不是计算间隔的差异。
2014-09-09 cs.IT math.IT
Three-Dimensional Trajectory Design for Multi-User MISO UAV Communications: A Deep Reinforcement Learning Approach
本文研究了一种多用户下行多输入单输出（MISO）无人机通信系统，该系统采用多天线无人机为多个地面终端提供服务。与现有的方法只集中在一个简化的二维场景，本文认为是一个三维（3D）的城市环境中，无人机的3D轨迹的设计，以最大限度地减少数据传输完成时间的实际吞吐量和飞行运动的限制。具体来说，我们提出了一种基于深度强化学习（DRL）的完成时间最小化轨迹设计（DRL-TDCTM），它是从深度确定性策略梯度算法开发的。特别地，为了表示无人机和环境的状态信息，我们设置了附加信息，即，融合后的信息素作为奖励的参考，方便了算法设计。该算法通过与外部环境的相互作用，在相应的马尔可夫决策过程中，所提出的算法可以连续和自适应地学习如何调整无人机的运动策略。最后，仿真结果表明，所提出的DRL-TDCTM算法优于传统的基线方法。
2021-08-02 cs.IT math.IT
Non-Linear Precoding via Dirty Paper Coding for Near-Field Downlink MISO Communications
本文提出基于香肠纸编码的非线性预编码方法，通过预取消已知干扰提升近场下行MISO通信的总速率性能。
2025-11-20 cs.IT math.IT
Joint Channel Estimation and Signal Recovery in RIS-Assisted Multi-User MISO Communications
可重构智能表面（RISs）最近被认为是未来无线网络的节能解决方案。它们的动态和低功耗配置可实现覆盖范围扩展、大规模连接和低延迟通信。基于RIS的系统中的信道估计和信号恢复是最关键的技术挑战之一，由于大量的未知变量涉及RIS单元元素和发送的信号。本文针对RI辅助的多用户多输入单输出（MISO）通信系统的下行链路，提出了一种基于并行因子（PARAFAC）分解的联合信道估计和信号恢复方案。该分解展开级联信道模型，并使用双线性广义近似消息传递（BiG-AMP）算法促进信号恢复。所提出的方法包括一个交替最小二乘算法迭代估计的等效矩阵，其中包括发射信号和基站和RIS之间的信道，以及RIS和多个用户之间的信道。我们的选择性仿真结果表明，该方案优于基准计划，使用基因辅助信息知识。我们还提供了不同的RIS参数设置对所提出的方案的影响的见解。
2020-11-26 cs.IT math.IT
DDPG Learning for Aerial RIS-Assisted MU-MISO Communications
本文定义了优化的下行链路多用户多输入，单输出（MU-MISO）的和速率为地面用户服务的空中可重构智能表面（ARIS），作为一个中继到地面基站的问题。深度确定性策略梯度（DDPG）被提出来计算最佳的有源波束形成矩阵在基站和反射元件的相移在ARIS最大化的数据速率。仿真结果表明，与深度Q学习（DQL）和基线方法相比，该方案具有优越性。
2022-07-13 cs.IT eess.SP math.IT
Throughput Optimization in FDD MU-MISO Wireless Powered Communication Networks
在本文中，我们考虑频分双工（FDD）多用户多输入单输出（MU-MISO）无线供电通信网络（WPCN）组成的一个混合数据和能量接入点（HAP）与多个天线协调能量/信息传输到/从几个单天线无线设备（WD）。通常，在这样的系统中，无线能量传输（WET）需要诸如能量波束成形（EB）的技术，以用于将能量有效地传输到WD。然而，只有当发射机可以获得信道状态信息（CSI）时，才能实现高效的EB，而在FDD系统中，这只能通过上行链路（UL）反馈来实现。因此，虽然在我们的方案中，我们仅将下行链路（DL）信道用于WET，但UL信道帧被分成两个阶段：CSI反馈阶段，在此期间WD将CSI反馈回HAP;以及WIT阶段，在此期间HAP经由空分多址（SDMA）执行无线信息传输（WIT）。为了保证WD之间的速率公平性，本文最大化WD之间的最小WIT数据率。通过迭代求解，将原优化问题分解为两个子问题，并推导了子问题的凸性条件。最后分析了当HAP天线数目增加时系统的性能。仿真结果验证了分析的正确性。
2018-10-02 cs.IT math.IT
On the DoF Region of the K-user MISO Broadcast Channel with Hybrid CSIT
在发射机信道状态信息（CSIT）模型下，推导了K用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC）自由度（DoF）区域的外边界，其中发射机对一部分接收机具有瞬时信道状态信息，对其余接收机具有延迟信道状态信息.对于3用户MISO BC，当发射机具有到一个接收机的信道的瞬时CSIT和到其他两个接收机的信道的延迟CSIT时，设计了两种新的通信方案，其能够实现$\left(1,\frac{1}{3},\frac{1}{3}\right)$的DoF元组，其中总和DoF为$\frac{5}{3}$，其大于仅利用延迟CSIT可实现的总和DoF。还开发了示出交替CSIT模型的益处的另一通信方案，以获得用于3用户MISO BC的$\left(1,\frac{4}{9},\frac{4}{9}\right)$的DoF元组。
2013-12-04 cs.IT math.IT
Resource Allocation for Secure IRS-assisted Multiuser MISO Systems
本文研究了智能反射面（IRS）辅助的多用户多输入单输出（MISO）通信系统中安全通信的资源分配设计。为了增强物理层安全性，从基站（BS）发送人工噪声（AN）以故意损害窃听者的信道。特别是，我们联合优化的相位偏移矩阵在IRS和波束形成向量和AN协方差矩阵在BS的系统和保密率的最大化。为了处理由此产生的非凸优化问题，我们开发了一个有效的次优算法的基础上交替优化，逐次凸逼近，半定松弛，流形优化。我们的仿真结果表明，所提出的方案大大提高了系统和保密率相比，两个基线方案。
2019-10-28 cs.IT math.IT
Robust Beamforming Design for Rate Splitting Multiple Access-Aided MISO Visible Light Communications
在本文中，我们专注于速率分裂多址（RSMA）辅助多输入单输出（MISO）可见光通信（VLC）网络的最佳波束形成器的设计。首先，我们推导出每个用户的可达速率的封闭形式的下界，这是第一个理论界的可达速率的RSMA辅助VLC网络。其次，我们研究了最佳波束形成器的设计RSMA辅助VLC网络，以最大限度地提高光和电功率约束下的和速率。此外，我们表明，建议RSMA辅助网络可以实现优越的性能相比，空分多址（SDMA）和非正交多址（NOMA）。
2022-11-01 cs.IT cs.SY eess.SY
Impact of Phase-Noise and Spatial Correlation on Double-RIS-Assisted Multiuser MISO Networks
我们研究了相位噪声受损的双可重构智能表面（RIS）辅助多用户（MU）多输入单输出（MISO）系统在RIS和基站（BS）的空间相关性下的性能。推导了最大比传输（MRT）预编码下的下行链路可达速率。此外，我们获得了最佳的相移设计在两个RISs在封闭形式的考虑通道和相位噪声模型。数值结果验证了解析表达式，并突出了不同的系统参数对可达速率的影响。我们的分析表明，相位噪声可以严重降低性能时，用户没有直接链接到两个RIS，只能通过双反射链路。此外，我们表明，在RISs的高空间相关性是必不可少的高可实现的速率。
2022-04-17 cs.IT math.IT
Intelligent Reflecting Surface Aided Multigroup Multicast MISO Communication Systems
智能反射表面（IRS）最近被设想通过部署大规模和低成本的无源反射元件来提供前所未有的大规模多输入多输出（MIMO）样增益。通过调整反射系数，IRS可以改变入射电磁波上的相移，使得它可以智能地重新配置信号传播环境，并增强所需接收信号的功率或抑制干扰信号。在本文中，我们考虑下行链路多组多播通信系统的IRS辅助。我们的目标是最大化的总和速率的所有多播组的联合优化的预编码矩阵在基站（BS）和反射系数在IRS下的功率和单位模约束。为了解决这个非凸问题，我们提出了两个有效的算法下的优化-最小化（MM）算法框架。具体地说，每个用户的速率的凹下界代理目标函数已被推导出，在此基础上，两组变量可以通过解决两个相应的二阶锥规划（SOCP）问题交替更新。然后，为了降低计算复杂度，我们推导出每次迭代时各组变量对各组变量的速率的另一个凹下界函数，并获得这些松散替代目标函数下的封闭形式解。最后，仿真结果表明，在频谱和能量效率的引入IRS和我们提出的算法的收敛性和复杂性的有效性方面的好处。
2020-05-13 cs.IT eess.SP math.IT
Parallel Factor Decomposition Channel Estimation in RIS-Assisted Multi-User MISO Communication
可重构智能表面（RISs）最近被认为是未来无线网络的节能解决方案，因为它们的快速和低功耗配置实现了大规模连接和低延迟通信。由于大量的反射单元元件及其独特的硬件限制，基于RI的系统中的信道估计是最关键的挑战之一。在本文中，我们专注于一个RI辅助的多用户多输入单输出（MISO）通信系统的下行链路，并提出了一种方法的基础上并行因子（PARAFAC）分解展开的级联信道模型。所提出的方法包括交替最小二乘算法迭代估计基站和RIS之间的信道，以及RIS和用户之间的信道。我们的选择性仿真结果表明，所提出的迭代信道估计方法优于基准计划使用基因辅助信息。我们还提供了不同的RIS设置对所提出的算法的影响的见解。
2020-01-26 cs.IT eess.SP math.IT
On the Capacity of MISO Channels with One-Bit ADCs and DACs
一位无线收发器是一种很有前途的通信架构，它不仅可以方便毫米波通信系统的设计，而且可以极大地降低功耗。然而，在收发器处由一比特量化引起的非线性失真效应改变了通信速率的基本限制。在本文中，一个多输入单输出（MISO）衰落信道的容量与1比特收发机的特点是在一个封闭的形式时，完美的信道状态信息（CSI）在发送器和接收器都可用。一个主要的发现是，容量实现传输策略是均匀地使用四个多维星座点。四个多维星座点被最佳地选择为信道和信噪比（SNR）的函数之间的信道输入集构造的空间点阵调制方法。作为一个副产品，它示出，几个比特的CSI反馈足以实现的能力。对于CSI不完全知道的情况下，接收机，实际的信道训练和CSI反馈方法，有效地利用推导出的容量实现传输策略。
2018-11-14 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Multiuser MISO Systems Exploiting Deep Reinforcement Learning
Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）
最近，可重构智能表面（RIS），受益于可编程超材料制造的突破，已被推测为未来第六代（6G）无线通信系统的关键使能技术之一，其规模超过大规模多输入多输出（Massive-MIMO）技术，以实现智能无线电环境。RIS用作反射阵列，能够在不需要射频链的情况下辅助MIMO传输，从而大幅降低功耗。在本文中，我们研究了联合设计的发射波束形成矩阵在基站和相位移矩阵在RIS，利用深度强化学习（DRL）的最新进展。我们首先开发了一个基于DRL的算法，其中的联合设计是通过观察预定义的奖励，在连续的状态和动作的上下文中，通过试错与环境的相互作用。与大多数报道的作品利用交替优化技术，交替获得发射波束形成和相移，所提出的DRL的算法获得的联合设计同时作为DRL神经网络的输出。仿真结果表明，该算法不仅能够从环境中学习并逐步改善其行为，而且与两个最先进的基准测试相比，性能相当。研究还表明，适当的神经网络参数设置将显著提高算法的性能和收敛速度。
2020-02-24 cs.IT cs.LG math.IT
Hybrid Digital-Wave Domain Channel Estimator for Stacked Intelligent Metasurface Enabled Multi-User MISO Systems
针对SIM赋能多用户MISO系统在有限RF链路下的高维信道估计难题，提出混合数字-波域估计器，联合优化超原子相移与数字处理，以低训练开销逼近64链路全数字性能。
2023-09-28 cs.IT eess.SP math.IT
Spectral and Energy Efficiency of IRS-Assisted MISO Communication with Hardware Impairments
在这封信中，我们分析了智能反射面（IRS）辅助的多输入单输出（MISO）下行链路系统的频谱和能量效率与硬件损伤。扩展的误差矢量幅度（EEVM）模型被用来表征在接入点（AP）和相位噪声的射频（RF）损伤的影响被认为是不完美的IRS。我们表明，频谱效率是有限的，由于硬件损伤，即使当AP天线和IRS元素的数量增长无限大，这是在与传统的情况下，与理想的硬件。此外，在高SNR的性能下降，主要是由AP的硬件损伤，而不是IRS的相位噪声的影响。我们进一步获得了最佳发射功率的能量效率最大化的封闭形式。仿真结果验证了这些结果。
2020-04-21 cs.IT eess.SP math.IT
Investigation of STEEP for Secure Communications Over SIMO and MISO Channels Subject to Full-Duplex Jamming and Eavesdropping
University of California at Riverside（加州大学河滨分校）
研究无线节点在全双工干扰和窃听下通过SIMO及MISO信道的安全通信问题，核心方法是采用STEEP方案，给出其在不同阶段的保密速率形式，比较了与传统方案联系及保密速率，展现了STEEP在特定条件下的有效性。
2026-07-23 cs.IT eess.SP math.IT
16 QAM Communication with 1-Bit Transmitters
提出了一种新的非线性预编码技术，用于在1比特大规模多用户（MU）多输入单输出（MISO）下行链路系统中传输16个正交幅度调制（QAM）符号。我们在发射机处部署低分辨率数模转换器（DAC），以降低与大规模MISO系统相关的高能耗。为了减小低分辨率DAC带来的多用户干扰和失真，在以前的工作中引入了最小误码率预编码器。然而，该预编码器技术限于正交相移键控（QPSK）信令。我们的方法包括将该方法升级到16 QAM符号的传输。仿真结果表明，大规模MISO增益显著提高了系统的未编码误码率。
2016-12-15 cs.IT math.IT
Robust Layered Transmission in Secure MISO Multiuser Unicast Cognitive Radio Systems
研究了认知无线电下行链路多用户多输入单输出（MISO）通信网络中的鲁棒资源分配算法设计。我们专注于一个二级系统，它提供单播安全的无线分层视频信息，多个单天线二级接收器。资源分配算法设计被公式化为用于最小化次级发射机处的总发射功率的非凸优化问题。所提出的框架考虑了服务质量（QoS）的要求，在二级系统中的视频通信保密性，在二级发射机的潜在窃听者（主接收机）的信道状态信息（CSI）的不完善，以及在主接收机的最大可容忍接收干扰功率的限制。因此，所提出的问题制定利用分层传输和人工噪声生成的自保护架构，以确保通信保密。半定规划（SDP）松弛推导出一个资源分配算法，找到全局最优解的制定的问题。仿真结果表明，与传统的单层传输方案相比，所提出的分层传输资源分配算法具有显著的传输功率节省和对CSI不完善的鲁棒性。
2015-11-26 cs.IT math.IT
Deep Unfolding for SIM-Assisted Multiband MU-MISO Downlink Systems
University of Manitoba（曼尼托巴大学）
本文提出一种交替优化框架，通过深度展开网络实现多频段MU-MISO下行系统的高效传输，提升频谱效率和用户速率。
2026-05-08 cs.IT math.IT
Asymptotic Analysis of Max-Min Weighted SINR for IRS-Assisted MISO Systems with Hardware Impairments
我们专注于现实的最大化的上行链路的最小信号与干扰加噪声比（SINR）的一般多输入单输出（MISO）系统的智能反射表面（IRS）的协助下，在大系统的限制占HI。特别是，我们在IRS（IRS-HI）和收发器HI（AT-HI）引入HI，尽管它们不可避免的影响，但通常被忽视。具体地，确定性等效分析使得能够通过联合优化HI感知接收器、发射功率和反射波束成形矩阵（RBM）来导出具有HI的渐近加权最大-最小SINR。值得注意的是，我们获得了最佳的功率分配和反射波束形成矩阵，而不是在传统的MIMO系统的基础上的瞬时信道信息的频繁必要的计算与低开销。蒙特卡罗模拟验证了分析结果，显示了深刻的关键参数之间的相互作用和性能退化，由于HI。
2021-07-06 cs.IT math.IT
Achievable Rate maximization by Passive Intelligent Mirrors
本文研究了使用无源智能镜（PIM）来操作多用户MISO下行链路通信。的发射功率和镜像反射系数的总和速率最大化的移动用户受到个人的QoS保证。由此产生的问题是非凸的，并解决交替最大化与优化最小化方法相结合。数值结果表明所提出的方法的优点，特别是PIM的使用增加了系统的吞吐量至少$40\%$，而不需要任何额外的能量消耗。
2018-07-19 cs.IT math.IT
Performance Analysis of RIS-aided MISO Systems with EMI and Channel Aging
该研究针对存在EMI和信道老化的RIS辅助MISO系统，推导MRT预编码下下行SE闭式表达式，经仿真验证了莱斯视距分量、EMI、RIS单元数量与尺寸等因素对系统性能的影响，明确RIS可补偿信道老化带来的SE损失。
2024-05-15 cs.IT math.IT
Exploiting Full-duplex Receivers for Achieving Secret Communications in Multiuser MISO Networks
我们考虑一个广播信道，其中一个多天线发射机（爱丽丝）发送$K$机密信息信号的$K$合法用户（鲍勃）在存在的$L$窃听者（伊夫）。Alice使用MIMO预编码来生成信息信号以及她自己的（基于Tx的）友好干扰。通过MIMO迫零来去除每个Bob处的干扰。然而，这在每个Bob周围留下了一个“脆弱区域”，可以被附近的Eve利用。我们解决这个问题，通过增强Tx为基础的友好干扰（TxFJ）与Rx为基础的友好干扰（RxFJ），由每个鲍勃。具体地，每个Bob使用自干扰抑制（SIS）来发送友好干扰信号，同时在相同信道上接收信息信号。我们最小化的权力分配给信息，TxFJ，和RxFJ信号在给定的保证下，对每个鲍勃的个人保密率。当窃听者的信道状态信息是已知的/未知的情况下，该问题得到解决。仿真结果表明了该方法的有效性。此外，我们讨论了如何调度传输时的速率要求需要得到满足的平均，而不是瞬间。在特殊情况下，调度算法，只服务于最强的接收器的性能优于一个调度所有接收器。
2017-01-09 cs.IT math.IT
