Interference-Aware Multiuser Hybrid Precoding for Coexistence with LEO Satellite Communication
本文提出一种干扰感知的混合预编码算法，在基站侧优化模拟与数字预编码器以抑制对低轨卫星的干扰，在保持总速率接近现有方案的同时显著改善干扰噪声功率并降低保护阈值违反概率。
2025-06-03 eess.SP
Sphere Bounding Scheme for Probabilistic Robust Constructive Interference Precoding in MISO Downlink Transmission
针对单小区多用户多输入单输出（MISO）下行链路传输中信道差错（CE）导致的信道状态信息（CSI）不完善的问题，提出了一种基于球边界的概率鲁棒相长干扰（CI）功率最小化预编码方案.在该方案中，通过两步收紧将概率服务质量（QoS）约束转化为易处理的球边界二阶锥（SOC）约束，然后对收紧CI最大-最小信噪比（SNR）预编码进行建模，证明了其下界可通过收紧CI功率最小化预编码求解。此外，在紧缩CI功率最小化预编码中，我们提出了松弛迭代来放松连接概率要求。最后，我们分析了我们提出的方案的复杂性。数值结果表明，我们提出的方案表现良好，在满足连接概率的要求，导致较低的误符号率（SER）和较高的发射功率。
2019-03-12 eess.SP
Hybrid Analog-Digital Precoding for Interference Exploitation
研究了多用户大规模多输入单输出（MISO）系统，重点研究了基站（BS）采用混合模数预编码和低成本1比特数模转换器（DAC）的下行链路系统。在本文中，我们提出了一种混合下行链路传输方案，其中模拟预编码器是基于SVD分解形成的。在数字域中，我们利用相长干扰的概念直接设计发射信号，而不是设计线性发射预编码矩阵。最优化问题，然后制定调制星座的几何形状的基础上，被证明是非凸的。我们放松上述优化，并表明放松的优化可以转化为一个线性规划，可以有效地解决。数值结果验证了该方案在混合大规模多输入多输出下行链路系统中的优越性。
2018-10-29 cs.IT eess.SP math.IT
Near-Optimal Interference Exploitation 1-Bit Massive MIMO Precoding via Partial Branch-and-Bound
在本文中，我们专注于1比特预编码的大规模天线系统在下行链路中的建设性干扰（CI）的概念的基础上。通过公式化的优化问题，旨在最大化CI效果受到1比特的约束的发送信号，我们数学证明，当放松1比特的约束，大多数所获得的发送信号已经满足1比特的约束。基于这一重要的观察，我们提出了一个1比特的预编码方法，通过部分分支定界（P-BB）的方法，其中的BB过程只执行的条目，不符合1比特的约束。所提出的P-BB使得能够在大规模天线场景中使用BB框架，这由于其过高的复杂性而不适用。数值结果表明，所提出的1比特预编码算法的一个接近最佳的错误率性能。
2020-02-13 cs.IT eess.SP math.IT
Block-Level MU-MISO Interference Exploitation Precoding: Optimal Structure and Explicit Duality
本文针对MU-MISO下行链路提出块级干扰利用预编码，通过联合优化块内预编码器降低更新频率，并利用最优结构与显式对偶性分解问题，在保证性能的同时显著降低复杂度。
2023-12-30 cs.IT eess.SP 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
Error Probability Analysis and Power Allocation for Interference Exploitation Over Rayleigh Fading Channels
研究了有限星座相移键控（PSK）输入字母表下多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统中相长干扰（CI）预编码技术的性能。首先，推导了矩母函数（MGF）和接收信噪比（SNR）平均值的解析表达式。然后，基于导出的MGF表达式，计算具有PSK信令的CI预编码器的平均符号错误概率（SEP）。在这方面，新的准确和非常准确的渐近近似的平均SEP。在新的性能分析的基础上，不同的功率分配方案被认为是提高所实现的SEP。在第一个方案中，最小化的总和符号错误概率（Min-Sum）的基础上的功率分配进行了研究，而在第二个方案的最小化的最大SEP（Min-Max）的基础上的功率分配进行了研究。此外，还推导了MU-MIMO系统中CI预编码的吞吐量和功率效率的新的解析表达式。数值结果表明，CI预编码比传统的干扰抑制预编码在SEP方面有高达20 dB的增益，在吞吐量方面有高达15 dB的增益。此外，基于SEP的功率分配方案提供额外的高达13 dB的增益相比，传统的等功率分配方案的发送SNR。
2019-10-07 eess.SP
Symbol Level Precoding for Systems with Improper Gaussian Interference
针对存在非正则高斯干扰的多天线系统，研究了不同场景下的块级与符号级预编码设计，推导了最坏情况干扰特性，验证了符号级预编码在误符号率和能量效率上的优越性能。
2024-09-11 eess.SP
Interference Exploitation 1-Bit Massive MIMO Precoding: A Partial Branch-and-Bound Solution with Near-Optimal Performance
在本文中，我们专注于下行链路大规模多输入多输出（MIMO）系统的1比特预编码方法，我们利用建设性干扰（CI）的概念。对于PSK和QAM信号，我们首先制定的优化问题，最大限度地提高CI效果的要求1比特的发射信号。然后，我们在数学上证明，当采用CI公式和放松1比特约束时，大多数发送信号已经满足1比特公式。基于这一重要的观察，我们提出了一种1比特预编码方法，该方法通过部分分支定界（P-BB）过程进一步提高了传统1比特CI预编码的性能，其中仅对不符合1比特要求的条目执行BB过程。与全BB（F-BB）过程相比，该操作允许显著的复杂度降低，并且使得BB框架能够适用于复杂的大规模多输入多输出场景。我们进一步开发了一个替代的1位方案，通过“有序部分顺序更新”（OPSU）的过程，允许一个额外的复杂性降低。数值结果表明，这两种1比特预编码方法都表现出显着的信噪比（SNR）增益的错误率性能，特别是对于高阶调制。
2019-08-10 cs.IT eess.SP math.IT
Distributed Precoding Using Local CSIT for MU-MIMO Heterogeneous Cellular Networks
小区致密化是增加多天线蜂窝系统中的区域频谱效率的关键驱动力。然而，随着共享相同频谱的基站（BS）和用户的密度的增加，用户间干扰（IUI）和小区间干扰（ICI）问题都引起了这种系统中频谱效率的显著损失。为了解决这个问题的约束下，每个基站的本地信道状态信息，在本文中，我们提出了一种新的非合作多用户多输入多输出（MIMO）预编码技术，称为信号与干扰脉冲泄漏脉冲噪声比（SILNR）最大化预编码。我们的分布式预编码方法的关键创新是最大化的产品SILNR的用户每个小区使用本地信道状态信息在发射机（CSIT）。我们表明，我们的预编码技术，只使用本地CSIT可以渐近实现多小区合作的约束达到合作预编码使用全球CSIT在某些情况下。我们还提出了一个预编码算法，是强大的CSIT错误在多小区的情况下。通过多小区系统级仿真，我们证明了我们的分布式预编码技术优于所有现有的非合作预编码方法相当，也可以实现多小区绑定非常紧密，即使没有那么多的天线在BS。
2020-10-30 eess.SP
Optimal Linear Precoding for Indoor Visible Light Communication System
可见光通信（VLC）是一种新兴的技术，它使用发光二极管（LED）来结合通信和照明。它被认为是室内无线通信的一种有前途的方案，可以以降低的成本部署，同时提供高数据速率性能。本文主要研究多用户VLC系统下行链路的设计。多用户系统固有的是由媒体的广播性质引起的干扰。基于线性预编码的方案是最近提出的用于减轻用户间干扰的最流行的解决方案之一。本文重点研究了最优线性预编码方案的设计，解决了最大-最小信号干扰噪声比（SINR）问题。在不同的工作条件下，所提出的预编码方案的性能进行了研究，并与经典的迫零预编码。仿真结果表明，该方案具有很高的增益。
2017-08-06 eess.SP
Secure Interference Exploitation Precoding in MISO Wiretap Channel: Destructive Region Redefinition with Efficient Solutions
在本文中，我们专注于物理层安全的K用户多输入单输出（MISO）窃听信道中存在的恶意窃听者，我们提出了几种干扰利用（IE）预编码方案，针对不同类型的窃听者。具体而言，在一个共同的窃听者直接解码的信号和夏娃的完整的信道状态信息（CSI）的情况下，可在发射机，我们表明，所需的发射功率可以进一步降低通过重新设计的“破坏性区域”的星座符号级预编码和重新制定的功率最小化问题。我们进一步研究的SINR平衡问题与推导出的“完全破坏性区域”与完整的，统计和没有夏娃的CSI，分别，并表明，SINR平衡问题变得非凸的统计或没有夏娃的CSI。另一方面，在存在使用最大似然（ML）检测的智能窃听者的情况下，所有现有方法都不能保证安全性。为此，我们进一步提出了一个随机干扰方案（RJS）和随机预编码方案（RPS），分别。为了有效地解决引入的凸/非凸问题，我们提出了一种基于Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件的凸问题的迭代算法，并通过Taylor展开来处理非凸问题.仿真结果表明，所提出的方案在保密性能上均优于已有的方案，且算法的计算效率得到了显著提高。
2019-09-20 cs.IT eess.SP math.IT
Precoding Design for Multi-User MIMO Joint Communications and Sensing
Communications Engineering Lab (CEL), Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院通信工程实验室）
本文提出了一种多用户MIMO联合通信与感知系统中预编码设计方法，通过分析通信信号与感知信号的相互影响，优化了通信与感知性能的平衡。
2026-01-30 eess.SP
Location-Informed Interference Suppression Precoding Methods for Distributed Massive MIMO Systems
本文针对分布式大规模MIMO系统提出位置信息辅助的干扰抑制预编码改进算法，通过硬件校准和实测数据验证，在发射机无需显式CSI的条件下实现基于位置的干扰抑制。
2025-11-07 eess.SP
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
Block-Level Interference Exploitation Precoding for MU-MISO: An ADMM Approach
针对MU-MISO下行链路，提出基于ADMM的低复杂度块级干扰利用预编码算法，证明伪逆闭式解，实现灵活性能-复杂度权衡。
2023-08-30 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Interference Exploitation Waveform Design with Relaxed Block-Level Power Constraints
针对MU-MIMO系统，提出一种非线性CI波形优化框架，在松弛块级功率约束下最大化最小CI度量，并开发改进ADMM算法高效求解，显著优于传统方法。
2025-08-06 eess.SP
Protecting Legacy Wireless Systems Against Interference: Precoding and Codebook Approaches Using Massive MIMO and Region Constraints
针对相邻新频段利用对传统无线系统造成干扰的问题，本文提出基于通信理论、结合地理区域接收功率约束的大规模MIMO预编码方案，经容量与和速率分析验证，可在利用新频段的同时保护传统用户。
2025-09-02 eess.SP
Semantic MIMO: Revisiting Linear Precoding in the Generative AI Era
University of Surrey（萨里大学）
本文研究了在生成式AI赋能的语义MIMO系统中，匹配滤波和零强迫预编码的性能，发现其对干扰和信道状态信息精度的敏感性降低，在高SINR情况下性能劣于传统MIMO系统。
2026-04-01 eess.SP
Symbol-Level Precoding-Based Self-Interference Cancellation for ISAC Systems
针对全双工ISAC系统中自干扰泄漏影响基站目标检测性能的问题，提出基于符号级预编码的自干扰消除方案，通过惩罚块坐标下降算法求解非凸分式规划问题，在保障用户服务质量的同时提升检测性能。
2024-09-13 eess.SP
Rate Splitting with Finite Constellations: The Benefits of Interference Exploitation vs Suppression
近年来提出了速率分离（RS）来提高多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统的性能。在RS中，用户消息被分成公共部分和私有部分，其中公共部分由所有用户解码，而私有部分仅由预期用户解码。在本文中，我们研究了RS下的相移键控（PSK）输入字母的多用户多天线系统，并提出了建设性干扰（CI）开发的方法，以进一步提高RS下实现的和速率PSK信令。为此，推导了私有消息的两种预编码技术的遍历和速率的新的解析表达式，即1）传统的干扰抑制迫零（ZF）预编码方法，2）封闭形式的CI预编码方法。我们的分析是完美的信道状态信息在发射机（CSIT），并扩展到不完美的CSIT知识。一种新的功率分配策略，特别适合于有限的字母设置，推导和示出导致优于传统的线性预编码RS不依赖于RS（NoRS）的性能。在这项工作中的结果验证了显着的和速率增益的RS与CI比传统的RS与ZF和NoRS。
2019-07-19 cs.IT eess.SP math.IT
Stacked Intelligent Metasurfaces-Based Electromagnetic Wave Domain Interference-Free Precoding
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；University of Science and Technology Beijing（北京科技大学）；Tsinghua University（清华大学）；Fudan University（复旦大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文提出基于堆叠智能超材料的无干扰多流传输架构，通过ROM算法优化相移和天线选择，实现20 dB性能增益。
2026-01-27 eess.SP
Interference Detection and Exploitation for Multi-User Radar Sensing
Aalborg University（奥尔堡大学）
本文提出一种多用户雷达感知中的干扰检测与利用算法，通过频谱交错正交频分复用实现干扰检测与利用，提升感知精度和估计性能。
2026-01-29 eess.SP
One-Bit Massive MIMO Precoding for Frequency-Selective Fading Channels
1位数模转换器（DAC）是一种用于大规模多输入多输出（MIMO）系统中降低成本和功耗的实用且有前途的解决方案。然而，一比特预编码问题是NP难的，并且与平坦衰落场景相比，在频率选择性衰落信道中更具挑战性。在频率选择性衰落信道中，分块处理（BWP）可以有效地解决符号间干扰（ISI）问题，但其计算复杂度和处理延迟对于实际实现来说太高。缓解处理复杂性和延迟问题的替代解决方案是按符号处理（SWP），其顺序地设计发射信号。然而，现有的SWP工作为以后的信号设计留下了不必要的干扰。在本文中，我们提出了一个SWP的方法，可以有效地解决ISI，即使在符号率。其思想是将发射信号设计为不仅对其时隙有益，而且还为后续符号提供相长干扰。我们开发了两种主动ISI处理方法，其性能显著优于传统方法，其中之一甚至在低SNR下优于BWP方法。
2023-03-20 eess.SP
Efficient Precoding for Single Carrier Modulation in Multi-User Massive MIMO Networks
通过在频域（FD）中进行处理，大规模多输入多输出系统可以使用具有循环前缀的单载波调制（SCM）波形来接近理论上的每用户容量。最小均方误差（MMSE）检测和迫零（ZF）预编码已经被证明可以有效地消除多用户干扰，同时补偿符号间干扰。在本文中，我们提出了一种改进的下行链路预编码方法在FD的基础上正则化迫零（RZF），它重用的矩阵求逆计算的一部分，FD MMSE上行链路检测。通过重用这些计算，与ZF预编码器相比，RZF预编码器的计算复杂度大幅降低。在RZF中引入正则化导致在用户终端处检测到的数据符号中的偏差。我们表明，这种偏见可以通过在接收器中加入比例因子来消除。此外，注意，必须优化用户功率以在每个用户终端处看到的噪声和干扰之间取得平衡。对于低和中等输入信噪比（SNR）条件，所得到的RZF预编码器的性能超过ZF预编码器的性能，并且对于高输入SNR，性能相等。这些结果是建立和证实的分析和模拟。
2021-03-13 eess.SP
A New Solution for MU-MISO Symbol-Level Precoding: Extrapolation and Deep Unfolding
本文提出符号级外推策略与深度展开网络，显著降低MU-MISO系统中CI-SLP的计算复杂度，仅以微小性能损失换取高效实现。
2024-05-26 eess.SP
Distributed and Joint Optimization of Precoding and Power for User-Centric Cell-Free Massive MIMO
在无小区的大规模多输入多输出（CF mMIMO）系统中，广泛采用集中式传输方案来管理用户间干扰。不幸的是，它的实现受到中央处理单元（CPU）和接入点（AP）之间的大量信令开销的限制。为了解决这个问题，我们在这封信中提出了一种分布式下行链路传输方案。首先，使用基于零空间的预编码来消除对部分用户的干扰，其中仅部分信道状态信息（CSI）需要在AP簇之间共享。在此基础上，采用对偶分解方法对预编码器和功率控制进行联合优化，每个AP簇可以独立进行计算，并具有闭合表达式。通过很少的迭代，我们的分布式方案实现了与集中式方案相同的性能。此外，它还大大减少了与CPU的信息交换。
2022-07-30 eess.SP
Full-Duplex mmWave Massive MIMO Systems: A Joint Hybrid Precoding/Combining and Self-Interference Cancellation Design
毫米波（mmWave）大规模多输入多输出（MIMO）系统已经被认为是第五代（5G）和5G之后的无线通信网络的主要候选之一，以满足不断增长的容量需求。全双工技术可以进一步增强毫米波大规模多输入多输出系统的优势。然而，强自干扰（SI）是全双工技术的主要限制因素。因此，本文提出了一种新的基于角度的联合混合预编码/合并（AB-JHPC）技术，用于全双工毫米波MIMO系统。我们的主要目标是：（i）提高自干扰消除（SIC），（ii）增加预期的信号功率，（iii）减少信道估计开销，（iv）设计具有少量RF链的大规模多输入多输出系统。首先，AB-JHPC的RF级通过慢时变的离开角（AoD）和到达角（AoA）信息来开发。提出了一种联合发射/接收RF波束形成器设计，用于覆盖（不包括）预期（SI）信道的AoD/AoA支持。其次，AB-JHPC的BB级是通过减小尺寸的有效预期通道构造的。在BB阶段使用众所周知的奇异值分解（SVD）方法之后，我们还提出了一种新的半盲最小均方误差（S-MMSE）技术，通过使用AoD/AoA参数来进一步抑制剩余SI功率。数值结果表明，该方法能有效地消除SI信号。结果表明，AB-JHPC达到85.7 dB SIC和SIC的总量几乎线性增加，通过天线隔离技术。我们观察到，所提出的全双工毫米波大规模多输入多输出系统与其半双工对应物相比，随着天线阵列尺寸的增加和发射/接收天线隔离度的提…
2021-04-01 eess.SP
Weighted MMSE Precoding for Constructive Interference Region
在本文中，我们提出了一个符号级预编码（SLP）的设计，旨在最大限度地减少接收信号和星座点之间的加权均方误差位于建设性干扰区域（CIR）。与大多数现有的SLP方案，仅依赖于信道状态信息（CSI），该方案利用CSI和噪声的分布信息，以实现改进的性能。我们首先提出了一个简单的通用描述CIR，方便随后的SLP设计。这样的目标可以进一步制定为一个非负最小二乘（NNLS）的问题，这可以有效地解决了有效集算法。此外，加权最小均方误差（WMMSE）预编码和现有的SLP可以很容易地验证所提出的方案的特殊情况。最后，仿真结果表明，所提出的预编码优于国家的最先进的SLP计划在整个信号噪声比范围内，在未编码和编码的系统，而没有额外的复杂性比传统的SLP。
2022-10-01 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Linear Precoding Under Realistic Satellite Communications Scenarios
针对多波束GEO卫星MU-MIMO下行链路的多用户干扰问题，提出结合波束更新与功率控制的迭代逐天线功率优化最优线性预编码算法，经实验验证可消除用户间干扰，提升系统性能。
2024-08-16 eess.SP
Reducing Inter-user Interference: Precoding over OFDM for Enhanced MTC
针对严格频带限制下高功率MTC用户对低功率用户的时间泄漏与ISI问题，提出将OFDM基变换为DPSS基的预编码方法，并通过ISI上界推导与仿真验证其可减小干扰范围。
2025-01-09 eess.SP
Model-Driven Deep Learning for Massive Multiuser MIMO Constant Envelope Precoding
恒定包络（CE）预编码设计对于大规模多用户多输入多输出系统来说非常感兴趣，因为它可以显着降低硬件成本和功耗。然而，现有的CE预编码算法受到过多计算开销的阻碍。在这封信中，提出了一种新的模型驱动的基于深度学习（DL）的网络，将DL与共轭梯度算法相结合，用于CE预编码。具体地说，原来的迭代算法展开和参数化的可训练变量。该架构可以通过无监督学习方法从训练数据中有效地学习变量。因此，所提出的网络学习获得搜索步长并调整搜索方向。仿真结果表明，所提出的网络的多用户干扰抑制能力和计算开销方面的优越性。
2020-06-27 eess.SP
Multi-User Hybrid Precoding for Dynamic Subarrays in MmWave Massive MIMO Systems
动态子阵列实现了毫米波（mmWave）大规模多输入多输出（MIMO）系统的和速率与硬件复杂度之间的折衷，其中天线元件根据信道状态信息被动态地划分到射频（RF）链。然而，多用户的混合预编码的动态子阵列是难以解决的天线划分会导致用户的不公平性和多用户干扰（MUI）。本文提出了一种新的多用户混合预编码框架的动态子阵列结构。与现有方案不同，基站首先根据模拟有效信道选择多用户集。然后根据信号对干扰噪声比（SINR）的最大增量，将每个天线单元分配到RF链中。最后，针对动态子阵结构，对混合预编码进行了优化。通过计算所选用户的模拟有效信道上的SINR，天线划分可以大大降低计算复杂度和搜索空间的大小。此外，它还保证了用户公平性，因为每个天线单元被分配以获得所有选择的用户的最大SINR增量。\textcolor{blue} {大量的仿真结果表明，该方案的能量效率和速率都明显优于固定子阵，并且与全连接结构相比，在和速率略有损失的情况下获得了更高的能量效率。
2019-06-18 eess.SP
Toward Multiple Integrated Sensing and Communication Base Station Systems: Collaborative Precoding Design with Power Constraint
多个综合传感与通信基站的协同感知是实现智能交通的重要技术之一。消除ISAC基站间的干扰是实现协同感知的前提。在本文中，我们专注于相互干扰消除问题的多个ISAC基站，可以通过发送ISAC信号进行通信和雷达感测同时进行协同感知。建立了多个ISAC基站间的相互干扰模型，该模型包括通信干扰和雷达感知干扰。此外，我们提出了一种联合优化算法（JOA）来解决总功率约束（TPC）和每天线功率约束（PPC）的协同预编码问题。通过使用JOA在感知和通信性能之间设置适当的权衡系数，可以获得最佳的预编码设计。提出的协同预编码设计算法进行评估，通过考虑传感和通信性能，通过数值结果。本文还比较和仿真了TPC和PPC下协作预编码的JOA算法的复杂度。
2022-06-22 cs.IT cs.NI eess.SP
Optimizing Fluid Antenna Configurations for Constructive Interference Precoding
针对多用户下行链路中FAS与构造性干扰预编码联合优化SEP的非凸非光滑挑战，提出将其转化为安全裕度最大化问题，并定制平滑技术与BCD算法，在降低BER的同时显著降低了计算复杂度。
2025-07-15 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid Precoding with Per-Beam Timing Advance for Asynchronous Cell-free mmWave Massive MIMO-OFDM Systems
针对异步无小区毫米波大规模MIMO-OFDM系统，提出基于逐波束定时提前的混合预编码架构及两种低复杂度联合波束选择和用户关联算法，有效缓解异步干扰并提升频谱效率。
2024-11-08 eess.SP
IRS-aided Large-Scale MIMO Systems with Passive Constant Envelope Precoding
本文研究了一种智能反射面辅助的大规模MIMO系统，在该系统中，每个基站（BS）均采用恒包络预编码（CEP）。在大规模天线阵列中实现CEP既节省成本又节省能量。我们的目标是通过我们提出的三种算法来优化BS和IRS的离散相移，以最小化系统中多用户干扰（MUI）的总功率。为了简单起见，考虑简单的单小区场景，其中BS和IRS相移的优化通过低复杂度的基于网格的算法来解决。然后，该算法被扩展到多小区场景，其中每个BS中的预编码操作被单独执行。借助随机优化方法，提出了一种低开销的基于网格的解决方案，该方案比第一种方案具有更好的性能。最后，我们通过半定松弛（SDR）计划解决优化问题，作为所提出的算法的性能基准。同时，对提出的算法进行了干扰分析和复杂度分析.数值结果表明，虽然网格算法的性能略低于连续相位SDR算法，但前者的计算复杂度和实现成本远低于后者，具有较好的实际应用价值.
2020-02-26 eess.SP
Microwave Linear Analog Computers Aided Multiuser Communication: General Impedance Matching and Precoding Optimization
The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)（香港中文大学（深圳））；Shenzhen Future Network of Intelligence Institute（深圳未来网络智能研究院）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
针对微波线性模拟计算机辅助的多用户MISO下行链路，在通用阻抗匹配模型下通过优化预编码最大化系统和速率，提出基于SVD的参数搜索框架和投影加权MMSE算法。
2026-06-03 eess.SP
Constant Modulus Waveform Design with Block-Level Interference Exploitation for DFRC Systems
针对 DFRC 系统恒模波形设计，本文联合优化相关特性与空间波束方向图，采用 CI-BLP 利用多用户与雷达失真，并提出带新型对角矩阵结构的 MM 加速算法，仿真验证了其有效性。
2024-04-06 eess.SP
1-Bit Massive MIMO Transmission: Embracing Interference with Symbol-Level Precoding
本文综述了1比特大规模MIMO系统中利用符号级预编码、借助建设性干扰提升误码率性能的研究，阐述了相关技术原理、方案增益及未来挑战。
2021-01-23 cs.IT eess.SP math.IT
Decentralizing Coherent Joint Transmission Precoding via Deterministic Equivalents
针对多小区多用户MIMO网络，提出基于确定性等价的分散式相干联合传输预编码方案，以最小化功率并避免集中式信息交换，仿真显示仅需多2%~7%发射功率。
2024-03-15 cs.IT eess.SP 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
Fundamentals of Physical Layer Anonymous Communications: Sender Detection and Anonymous Precoding
在大数据时代，匿名性被认为是隐私保护通信的重要属性。现有的匿名认证和路由都应用在网络的高层，忽略了物理层（PHY）也包含隐私关键信息。在本文中，我们介绍了物理层匿名的概念，并揭示了接收方可以通过分析物理层信息来揭露发送方的身份，即，信令模式和信道特性。我们调查两个实际的情况下，接收器有更多的天线比发送器在强接收器的情况下，反之亦然，在强发送器的情况下。对于每种情况下，我们首先调查发送方检测策略在接收端，然后我们开发相应的匿名预编码来解决匿名性，同时保证高接收信号干扰加噪声比（SINR）的通信。特别地，首先提出了一种干扰抑制匿名预编码器，由一个专用的发送相位均衡器来消除相位模糊。之后，进一步研究了一种相长干扰匿名预编码器，以利用天线间干扰作为有益元素，而不损失发送方的匿名性。仿真结果表明，所提出的匿名预编码器能够保持发送方的匿名性，同时保证高的接收SINR，开辟了一个新的层面上的物理层匿名设计。
2020-10-18 cs.IT eess.SP math.IT
Region-Based Constellation Designs for Constructive Interference Precoding in MU-MIMO
本文提出基于区域的星座设计模型，改进构造干扰预编码的符号对齐问题，提出两种非凸可行区域的新型方案，实现4dB的信噪比增益。
2026-04-04 cs.IT eess.SP math.IT
Symbol-Level Precoding Design Based on Distance Preserving Constructive Interference Regions
本文研究了多用户多输入单输出（MISO）信道下行链路的符号级预编码（SLP）设计问题。我们考虑具有任意形状和大小的通用星座，并将自己限制在建设性干涉区域（CIR）的主要类别之一，即距离保持CIR（DPCIR）。我们提供了一个全面的研究DPCIRs，并得出这些地区的一些属性。使用这些属性，我们首先表明，在一个给定的DPCIR的任何信号有一个规范大于或等于相应的星座点的规范，当且仅当星座的凸包包含原点。其次证明了无噪声接收信号的功率是与无限Voronoi边有关的两个参数的单调严格递增函数。利用DPCIR的凸描述及其性质，我们制定了两个设计问题，即SLP功率最小化与信号干扰加噪声比（SINR）的约束，和SLP的SINR平衡问题下的最大-最小公平性准则。基于DPCIR的SLP功率最小化可以直接写为二次规划（QP）。我们提供了一个简化的重新表述这个问题，这是计算复杂性较低。然而，SLP最大-最小SINR在其原始形式中是非凸的，并且因此难以处理。我们提出了几种替代的优化方法，包括半定规划（SDP）制定和块坐标下降（BCD）优化。我们讨论和评估的损失，由于所提出的替代方法，通过广泛的模拟结果。
2018-04-03 cs.IT eess.SP math.IT
Grouping Method for mmWave Massive MIMO System: Exploitation of Angular Multiplexing Gain
本文研究毫米波大规模MIMO系统中基于预编码的角度分多址用户分组问题，提出将最大化总速率转化为用户间角度间隔均衡，并设计了一种性能优越且复杂度极低的分组算法。
2023-05-25 cs.IT eess.SP math.IT
Design and Prototyping of Hybrid Analogue Digital Multiuser MIMO Beamforming for Non-Orthogonal Signals
为了实现用户分集和复用增益，通常应用全数字预编码多输入多输出（MIMO）架构。然而，大量的射频（RF）链使得该系统对于低成本通信是不现实的。因此，针对低成本多用户MIMO系统中的非正交IoT信号，提出了一种实用的三级混合模数预编码架构，占用较少的RF链。非正交波形可以灵活地节省大量设备连接的频谱资源，或者在不消耗额外频谱资源的情况下提高数据速率。混合预编码分为模拟域、数字域和波形域三个阶段。基于码本的波束选择通过仅相位调谐简化了模拟域波束形成。数字域预编码可以微调码本形状的波束，并在信号幅度和相位方面解决多用户干扰。最后，波形域预编码管理非正交信号的自生载波间干扰（ICI）。这项工作设计了在软件定义无线电（SDR）设备上的全数字和混合预编码系统的空中信号传输实验。结果表明，波形预编码精度可以提高混合预编码。与具有相同RF链资源的发射机相比，混合预编码的性能显著优于全数字预编码，误差向量幅度（EVM）增益高达15.6 dB。具有相同数量天线的全数字系统显然需要更多的RF链，因此具有低功耗、空间和成本效益。因此，所提出的三阶段混合预编码是非正交物联网应用的非常合适的解决方案。
2019-11-28 cs.IT eess.SP math.IT
Zero-Forcing MU-MIMO Precoding under Power Amplifier Non-Linearities
本文提出了一种非线性感知零强迫预编码方案，通过利用功率放大器的非线性特性实现干扰消除，以提高MU-MIMO系统的性能。
2025-12-02 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid Precoding and Combining for mmWave Full-Duplex Joint Radar and Communication Systems under Self-Interference
本文针对毫米波全双工联合雷达与通信系统，提出基于广义特征值的混合预编码与模拟合并设计，在保证雷达增益和通信速率的同时有效抑制自干扰，并通过OFDM雷达实现高精度目标距离与速度估计。
2024-04-01 cs.IT eess.SP 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
Frequency-packed Faster-than-Nyquist Signaling via Symbol-level Precoding for Multi-user MISO Redundant Transmissions
本文研究了频率压缩比奈奎斯特（FTN）信令下行链路多天线多载波系统中同信道用户产生的干扰问题。所产生的干扰源于一个积极的策略，通过跨不同用户的频率重用和挤压的信号在超过奈奎斯特限制的时间-频率平面，以提高吞吐量。无差错频谱效率随着频率压缩和FTN加速因子的增加而增加。FTN采样周期，保证信息losslesness的下限推导出作为一个函数的发射滤波器滚降因子，频率包装因子，和子载波的数量。空时频符号级预编码器（SLP）的建设性和破坏性的块间干扰（IBI）在单天线用户终端的折衷建议。冗余元素被添加作为保护间隔，以应对残留的破坏性IBI效应。该建议可以处理延迟扩展长于多载波符号持续时间的信道。接收机结构简单，不需要数字多载波解调。模拟表明，提出的SLP优于迫零预编码，并通过将增加的冗余量从零（全IBI）控制到等效信道的群延迟的一半（无破坏性IBI），实现频谱效率和能量效率之间的目标平衡。
2021-07-14 cs.IT eess.SP 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
Codeword Selection and Hybrid Precoding for Multiuser Millimeter Wave Massive MIMO Systems
针对宽带多用户毫米波大规模多输入多输出系统的可达和速率最大化问题，研究了混合预编码技术。由于可实现的和速率的每次计算只能在模拟预编码器和数字预编码器都被确定之后执行，因此可实现的和速率的最大化具有难以处理的计算复杂度。通过引入无干扰（IF）可实现的和速率，可以解耦模拟和数字预编码器的设计。为了避免波束冲突并最大化中频可实现的和速率，提出了一种基于匈牙利语的码字选择算法用于模拟预编码设计。仿真结果验证了该方案的有效性，并表明与现有的方案相比，可以实现更好的性能。
2019-01-05 cs.IT eess.SP 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
