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
Optimal Precoding for Multiuser MIMO Systems With Phase Quantization and PSK Modulation via Branch-and-Bound
MIMO系统被认为是最有前途的无线通信。然而，随着无线电前端数量的增加，相应的能耗和成本成为一个问题，这可以通过利用低分辨率量化器来缓解。在这项研究中，我们提出了一个最佳的预编码算法约束到恒定的包络信号和相位量化，最大限度地提高了最小距离的决策阈值在接收机使用分支定界策略。该算法在比特出错率方面优于现有的方法。数值结果表明，该方法具有显着降低的复杂性比穷举搜索。
2019-09-27 cs.IT math.IT
Spectral-Efficient Analog Precoding for Generalized Spatial Modulation Aided MmWave MIMO
广义空间调制（GenSM）辅助毫米波（mmWave）多输入多输出（MIMO）最近受到了学术界的广泛关注。然而，由于发射机对信道状态信息（CSI）的知识的利用不足，最新技术的GenSM辅助的毫米波MIMO系统的可实现速率远不是最优的。在此背景下，本文提出了一种新的模拟预编码方案，以提高传统的GenSM辅助毫米波MIMO的频谱效率（SE）。更具体地说，我们首先设法用封闭形式的表达式来下界GenSM辅助的毫米波MIMO的可实现的SE。其次，利用这个下限作为成本函数，提出了一种低复杂度的迭代算法来设计模拟预编码器的SE最大化。最后，进行数值模拟，以证实所提出的设计相对于最先进的GenSM辅助毫米波MIMO方案的优越性能。
2017-04-28 cs.IT 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
Interference Exploitation Precoding for Multi-Level Modulations: Closed-Form Solutions
本文研究了多用户多输入单输出（MU-MISO）系统下行链路多级调制的封闭形式干扰利用预编码。我们考虑两种不同的情况下：第一，对于服务的用户的数量不大于在基站（BS）的发射天线的数量的情况下，我们数学推导出最佳的预编码结构的基础上的Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件。通过对对偶问题进行公式化，将多级调制的预编码问题转化为使用二次规划（QP）优化的预缩放操作。我们进一步考虑服务用户的数量大于BS处的发射天线的数量的情况。通过使用伪逆，我们证明了预缩放向量的最优解等价于零奇异值对应的右奇异向量的线性组合，并推导出等价的QP公式。我们还提出的条件下，复用更多的流比发射天线的数量是可以实现的。对于这两种情况下，我们提出了一个修改的迭代算法来获得最佳的预编码矩阵，以及一个次优的封闭形式的预编码器。数值结果验证了我们推导的多级调制的最佳预编码结构，并证明了干扰利用预编码的优越性。
2018-11-08 cs.IT eess.SP 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
Space-Time Block Coded Spatial Modulation Aided mmWave MIMO with Hybrid Precoding
为了充分利用空间调制（SM）、空时分组码（STBC）、模拟波束形成（ABF）和数字预编码技术的优点，同时避免它们各自的缺点，提出了一种空时分组码空间调制与混合模拟数字波束形成（STBC-SM-HBF）相结合的毫米波通信方案。所提出的系统受益于SM的复用增益、STBC的发射分集增益以及波束形成器的信噪比（SNR）增益。仿真结果表明，迫零（ZF）和最小均方误差（MMSE）预编码STBC-SM系统比预编码SM系统具有更好的出错率（BER）性能。此外，与STBC-SM系统相比，预编码SM表现出性能下降。此外，通过采用ABF阵列，BER显著改善。此外，它表明，在所提出的方案中的STBC-SM-HBF的最少2个天线元件需要获得更好的BER比传统的SM和STBC-SM系统在相同的频谱效率下的2比特每秒每赫兹。
2018-07-27 cs.IT math.IT
Generalized Spatial Modulation Aided MmWave MIMO with Sub-Connected Hybrid Precoding Scheme
由于专用射频（RF）链的高成本和低能量效率，从实际的角度来看，毫米波（mmWave）多输入多输出（MIMO）系统中的RF链的数量通常是有限的。在这种情况下，独立数据流的最大数量也受到RF链数量的限制，这因此导致限制潜在可达到的空间复用增益。为了解决这个问题，本文提出了一种新的广义空间调制（GenSM）辅助毫米波MIMO系统，它能够通过有源天线组的索引传输额外的数据流，并且不需要额外的RF链。此外，还提出了一个两步算法来优化混合预编码器的设计，频谱效率（SE）最大化。最后，数值仿真结果表明，所提出的方案实现了优越的SE性能。
2017-04-28 cs.IT 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
Quantized Precoding for Multi-Antenna Downlink Channels with MAGIQ
提出了一种多天线、贪婪、迭代和量化（MAGIQ）的下行链路预编码算法。MAGIQ允许与正交频分复用（OFDM）直接集成。MAGIQ进行了比较，现有的三种算法的信息速率和复杂度：量化线性预编码（QLP），SQUID，和ADMM为基础的算法。信息速率通过使用有限调制集的下限来测量，并且复杂度通过乘法和比较的数量来测量。MAGIQ和ADMM实现了类似的信息速率，具有类似的复杂性瑞利平坦衰落信道和一个比特量化每实维，他们优于QLP和SQUID高阶调制。
2018-03-02 cs.IT math.IT
Massive MIMO Downlink 1-Bit Precoding with Linear Programming for PSK Signaling
量化的大规模多输入多输出（MIMO）系统由于其功率效率而受到越来越多的关注。提出了一种新的预编码技术，以减轻多用户干扰和量化失真的下行链路多用户（MU）多输入单输出（MISO）系统与1比特量化在发送端。这项工作仅限于PSK调制方案。考虑到1比特量化，针对每个期望的接收矢量优化发射信号矢量。该优化是基于最大化安全裕度的PSK调制的决策阈值。仿真结果表明，与现有的线性预编码技术相比，在未编码的误码率（BER）方面有显着的增益。
2017-04-21 cs.IT math.IT
Study of Constrained Precoding with Zero-Crossing Modulation for Channels with 1-Bit Quantization and Oversampling
针对100GHz以上频段未来无线通信接收端高能耗瓶颈，本文提出一种面向1比特量化过采样多用户MIMO下行系统、结合过零调制的服务质量约束预编码方法，通过数值验证了不同参数下的性能。
2025-02-22 cs.IT eess.SP 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
Downlink macro-diversity precoding-aided spatial modulation
本文提出了一种下行宏分集预编码辅助空间调制（MD-PSM）方案，其中两个基站（BS）同时与单个移动台（MS）通信。因此，所提出的方案实现了传统PSM方案的两倍的频谱效率。为了使解调成为可能，在两个BS处使用的两个信号星座集应当是不相交的。此外，由于两个BS使用相同的空间维度，即，在接收天线的索引中，两个星座集的Minkowski和应该包括不重复的符号。这是通过旋转第二BS所使用的星座集来实现的，其中出错率也被最小化。在获得几种情况下的最佳旋转角度后，引入了一种降低复杂度的最大似然接收机。仿真结果表明，在发射天线和接收天线数均为4，目标误码率为10^{-4}的情况下，MD-PSM方案的性能分别比传统PSM方案提高了17.3 dB和12.4 dB，而频谱效率则提高了一倍。此外，由于MDPSM的分布式性质，它表明，新的MD-PSM计划的分集阶数是传统的PSM的两倍。
2017-12-19 cs.IT math.IT
Artificial-noise-aided Secure Multicast Precoding for Directional Modulation Systems
在多播场景中，所有期望的用户被划分为$K$组。每个组接收其自己的个人机密消息流。EASHINGdropper组的目标是拦截$K$机密消息流。为了实现安全传输，提出了两种安全方案：最大组接收功率加零空间（NS）投影（Max-GRP加NSP）和泄漏。前者通过在正交约束下最大化其自身的组接收功率来获得其每个组的预编码向量，并且其AN投影矩阵由来自所有组的所有期望导向向量的NS的所有基组成。后者通过将当前机密消息功率驱动到其组操纵空间来获得其期望的每组预编码向量，并且通过最大化信号泄漏噪声比（Max-SLNR）来减少其对窃听者组和其他$K-1$期望的组的功率泄漏。通过将AN视为对窃听者群有用的信号并最大化AN与泄漏噪声比（Max-ANLNR），将AN功率强制引入窃听者导向空间，设计了AN投影矩阵。仿真结果表明，所提出的两种方法在误码率（BER）和分组保密和速率方面均优于传统方法。此外，泄漏方案的性能优于Max-GRP-NSP，特别是在存在方向测量误差的情况下。然而，后者不需要信道统计参数，因此与前者相比更简单。
2017-12-27 cs.IT math.IT
How to Combine OTFS and OFDM Modulations in Massive MIMO?
本文提出在大规模MIMO下行链路中结合OTFS与OFDM调制，针对不同移动性用户采用混合方案，并分析FZF与PZF预编码，结果表明PZF结合信道增益分组可保障用户服务质量，且混合调制优于传统OFDM。
2023-10-13 cs.IT math.IT
One-Bit Sigma-Delta MIMO Precoding
粗量化MIMO信令方法在大规模MIMO的最近发展中已经获得普及，因为它们为使用廉价且功率高效的射频前端的大规模MIMO实现开辟了机会。提出了一种新的基于空间Sigma-Delta（$ΣΔ$）调制的1比特MIMO预编码方法。在以往的1比特MIMO预编码研究中，主要集中在使用优化来解决预编码设计中出现的困难的二进制信号优化问题。我们的方法尝试了一条不同的路线。假设角度MIMO信道，我们应用$ΣΔ$调制-一个经典的概念，在模拟到数字转换的时间信号-在空间。所得到的$ΣΔ$预编码方法具有两个主要优点：第一，我们不再需要在$ΣΔ$预编码设计中处理二进制优化。特别地，二进制信号约束被峰值信号幅度约束所取代。其次，量化误差的影响可以通过调制器设计并在适当的操作条件下得到很好的控制。通过符号错误概率分析，我们揭示了在大规模MIMO中非常大的天线数量为$ΣΔ$预编码提供了有利的操作条件。此外，我们开发了一种新的$ΣΔ$调制架构，能够适应的信道，以实现接近零的量化误差为目标用户。此外，我们考虑使用迫零和符号级预编码方案的多用户$ΣΔ$预编码。仿真结果表明，这两种$ΣΔ$预编码方案的性能明显优于其直接一比特量化对应方案。
2019-08-16 cs.IT eess.SP math.IT
Regularized Zero-Forcing Precoding Aided Adaptive Coding and Modulation for Large-Scale Antenna Array Based Air-to-Air Communications
我们提出了一种正则化迫零发送预编码（RZF-TPC）辅助和基于距离的自适应编码和调制（ACM）方案，以支持航空通信应用，通过利用大规模天线阵列和链路自适应的高频谱效率。我们的RZF-TPC辅助和基于距离的ACM方案根据通信飞机之间的距离切换其模式。我们推导出封闭形式的渐近信号与干扰加噪声比（SINR）表达式的RZF-TPC的航空信道，这是Rician，依赖于一个非中心的信道矩阵，主要是由确定性的视线组件。现实的信道估计误差和同信道干扰的影响被认为是在这个近似的封闭形式的SINR公式的推导。此外，我们推导出的最佳正则化参数，最小化均方检测误差的解析表达式。基于我们的渐近近似SINR公式的可实现的吞吐量表达式，然后利用作为建议的RZF-TPC辅助和基于距离的ACM计划的设计指标。Monte-Carlo仿真结果验证了我们的理论分析，以及调查的关键系统参数的影响。仿真结果与理论结果吻合较好。在两个通信飞行器以920 km/h的典型巡航速度飞行、在相反方向上飞行达740 km的距离花费大约24分钟的时间段的特定示例中，RZF-TPC辅助的和基于距离的ACM能够借助于64个发射天线和4个接收天线来发射总共77兆字节的数据，其显著高于我们先前的本征波束成形发射预编码辅助和基于距离的ACM基准。
2018-07-17 cs.IT 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
Quantized Precoding and RIS-Assisted Modulation for Integrated Sensing and Communications Systems
在本文中，我们提出了一种新的可重构智能表面（RIS）辅助通感一体化（ISAC）系统与1位量化在ISAC基站。在ISAC系统中引入RIS，以减轻粗量化的影响，并实现感测和通信功能之间的共存。具体来说，我们设计发射预编码器以获得具有所需辐射图案的1位感测波形。然后，RIS相移被设计为调制1比特感测波形以向用户发送M进制相移键控符号。通过数值模拟，我们表明，所提出的方法提供了显着改善的符号错误概率相比，MIMO通信系统具有量化的线性预编码器，同时仍然提供可比的传感性能作为未量化的传感系统。
2022-11-03 cs.IT eess.SP math.IT
Precoding and Beamforming Design for Intelligent Reconfigurable Surface-Aided Hybrid Secure Spatial Modulation
智能反射面（IRS）是一种由大量低成本、参数可重构的无源器件组成的无线通信新兴技术，能够反射具有一定相移的信号，能够构建可编程的通信环境。为了避免空间调制（SM）中的高硬件开销和能量消耗，提出了一种基于混合预编码器的IRS辅助混合安全SM（SSM）系统。为了提高安全性能，我们制定了一个优化问题，以最大限度地提高保密率（SR），通过联合优化IRS和混合预编码在发射机的波束成形。考虑到SR没有封闭形式的表达，近似SR（ASR）的表达式推导出的目标函数。为了提高超分辨率性能，提出了三种IRS波束形成方法：IRS交替方向乘法器法（IRS-ADMM）、IRS块坐标上升法（IRS-BCA）和IRS半定松弛法（IRS-SDR）。对于混合预编码设计，提出了近似保密率逐次凸近似（ASR-SCA）方法和截止率梯度上升（COR-GA）方法。仿真结果表明，所提出的IRS-SDR和IRS-ADMM波束形成器收获了实质性的SR性能增益IRS-BCA。特别是，IRS-ADMM和IRS-BCA与IRS-SDR相比，在性能损失较小的情况下，具有较低的复杂度。对于混合预编码，所提出的ASR-SCA在高发射功率区域的性能优于COR-GA。
2023-02-15 cs.IT eess.SP math.IT
Discrete MMSE Precoding for Multiuser MIMO Systems with PSK Modulation
提出了一种基于恒包络量化信号的最优MMSE预编码方法。与现有的MMSE设计，依赖于1位的分辨率，所提出的方法采用均匀的相位量化和分支定界方法中的定界步骤是不同的，在考虑最严格的放松的非凸问题，然后利用次优设计也。此外，与以前的研究不同，我们提出了三种不同的软检测方法和迭代检测和解码方案，允许利用信道编码结合低分辨率预编码。除了一个精确的方法计算的外部信息，我们提出了两个近似降低计算复杂性。数值模拟表明，利用MMSE准则，而不是既定的最大-最小距离的判决阈值产生了较低的误码率在许多情况下。此外，当使用MMSE准则时，在分支定界方法中对于低和中等SNR需要较少数量的定界评估。最后，基于LDPC分组码的结果表明，接收处理方案产生较低的比特错误率相比，传统的设计。
2021-05-24 cs.IT eess.SP math.IT
Quantized Constant Envelope Precoding with PSK and QAM Signaling
粗量化的大规模多输入多输出（MIMO）系统由于其功率效率而受到越来越多的关注。提出了一种新的预编码技术，以减轻多用户干扰（MUI）和量化失真的下行链路多用户（MU）MIMO系统与粗量化恒包络（QCE）信号在发送端。考虑到QCE约束，针对每个期望的接收矢量优化发射信号矢量。该优化是基于最大化的安全裕度的接收机星座调制的决策阈值。仿真结果表明，与现有的线性预编码技术相比，在未编码的误码率（BER）方面有显着的增益。
2018-01-29 cs.IT 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
Metasurface-Enabled Superheterodyne Transmitter With Decoupled Harmonic-Free Signal Generation and Precoding
针对传统可编程超表面发射机存在的调制受限、谐波干扰等耦合问题，提出超表面赋能超外差架构MSA，解耦无谐波信号生成与空间预编码，经5.8GHz原型验证性能优异。
2025-11-16 cs.IT math.IT
Q-learning-based Joint Design of Adaptive Modulation and Precoding for Physical Layer Security in Visible Light Communications
本文针对可见光通信物理层安全，提出基于Q学习和深度Q学习的自适应PAM调制与预编码联合设计，以最大化兼顾保密容量和合法用户与窃听者BER的奖励函数，仿真表明其优于基准设计。
2024-02-21 cs.IT cs.SY eess.SY
Time-Bandwidth Product Perspective for Multi-Soliton Phase Modulation
多孤子脉冲是光纤传输的潜在候选者，其中信息在所谓的非线性傅立叶域中被调制和恢复。虽然这是一个优雅的技术来考虑信道的非线性，所获得的频谱效率，到目前为止，是没有竞争力的经典奈奎斯特为基础的计划。这尤其是由于观察到孤子脉冲通常表现出大的时间带宽积。考虑高阶孤子在光纤中传输时的光谱和时间特性，我们考虑了高阶孤子光谱振幅的相位调制。对于二阶和三阶孤立子，我们对脉冲形状进行了数值优化，以使时间带宽积最小化。我们研究了多孤子脉冲宽度和带宽的行为，一般观察到两个角落的情况下，我们近似解析。我们使用这些结果给出的最小可实现的时间带宽产品每个特征值的估计。
2018-12-11 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
Waveforms for xG Non-stationary Channels
本文针对下一代无线系统非平稳信道，回顾了HOGMT预编码和MEM调制等波形设计方法，旨在实现干扰消除和信号正交性，并探讨了实际挑战与未来方向。
2023-08-30 cs.IT eess.SP math.IT
Speeding-up Symbol-Level Precoding Using Separable and Dual Optimizations
符号级预编码（Symbol-level precoding，SLP）对发送信号进行处理，以准确地利用多用户下行链路中的多用户干扰（Multi-user Interference，MUI）。这使得所有的合成干涉有助于正确的检测，这就是所谓的相长干涉（CI）。它的性能优势是以逐个符号地解决非线性优化问题为代价的，因此在现实的无线通信系统中，所产生的复杂性变得令人望而却步。在本文中，我们研究低复杂度的SLP算法的相移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）。具体来说，我们首先证明了最大-最小SINR平衡（SB）的PSK信令SLP问题是不可分离的，这是相反的功率最小化（PM）的SLP问题，因此，现有的分解方法是不适用的。接下来，我们建立了一个明确的二元PM-SLP和SB-SLP问题PSK调制。所提出的对偶有利于获得解决方案的SB-SLP给定的解决方案的PM-SLP，而不需要一维搜索，反之亦然。然后，我们提出了一个封闭形式的功率缩放算法来解决SB-SLP通过PM-SLP利用PM-SLP的可分性。对于QAM调制，我们将PM-SLP问题转化为一个可分离的等价优化问题，并利用邻近雅可比交替方向乘法器（PJ-ADMM）将新问题分解为几个简单的具有封闭形式解的并行子问题。我们进一步证明了所提出的对偶性可以推广到多电平调制的情况下，在此基础上，还提出了一种功率缩放并行无逆算法来解决QAM信令的SB-SLP…
2022-11-27 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid OTFS/OFDM Design in Massive MIMO
针对不同移动性用户的下行链路大规模MIMO系统，提出混合OTFS/OFDM调制方案及FZF和PZF预编码设计，并设计加权最大-最小功率控制方案以优化频谱效率与用户公平性。
2024-08-28 cs.IT eess.SP math.IT
GPI-based Secrecy Rate Maximization Beamforming Scheme for Wireless Transmission with AN-aided Directional Modulation
在定向调制网络中，提出了一种基于功率迭代（GPI）的波束形成方案，以最大化保密率（SR），其中有两个优化变量需要优化。第一个是有用的预编码向量，传输机密信息给期望的用户，而第二个是人工噪声（AN）投影矩阵，迫使更多的AN窃听。在这样一个安全的网络中，首要的问题是如何设计或优化的两个优化变量，根据不同的标准。为了最大化SR（Max-SR），在AN投影矩阵和机密消息的预编码向量之间建立交替迭代结构（AIS）。在GPI的迭代过程中，为了选择一个好的初始值，所提出的Max-SR方法可以很容易地增加一倍的收敛速度相比，随机选择的初始值。通过仅四次迭代，它可以快速收敛到其速率上限。仿真结果表明，在中、大信噪比（SNR）区域，基于GPI的Max-SR AIS的SR性能明显优于传统的基于泄漏和零空间投影方法，且其SR性能增益随SNR的增加而逐渐增大。
2018-01-29 cs.IT math.IT
Efficient CI-Based One-Bit Precoding for Multiuser Downlink Massive MIMO Systems with PSK Modulation
本文针对PSK调制多用户下行大规模MIMO系统的一比特预编码问题，证明其NP难特性，提出负ℓ₁惩罚模型及高效APGDA算法与低复杂度实现，在更低计算成本下实现更优BER性能。
2023-10-10 cs.IT eess.SP 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
Robust Precoding Design for Coarsely Quantized MU-MIMO Under Channel Uncertainties
近来，具有低分辨率数模转换器（DAC）的多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统由于能够显著降低硬件成本而受到相当大的关注。此外，它已被证明，使用低分辨率DAC，使功耗大大减少，同时保持在可接受的余量内的性能损失，假设的完美知识的信道状态信息（CSI）。在本文中，我们研究的预编码问题的粗量化MU-MIMO系统没有这样的假设。信道不确定性被建模为具有有限二阶统计量的随机矩阵。通过利用多位DAC输出和单位DAC输出之间的有利关系，我们首先将原始复杂的预编码问题转化为非凸二进制优化问题。然后，利用S-过程引理，将非凸问题转化为一个具有凸约束的简单形式，最后用半定松弛（SDR）方法求解。与现有的代表性方法相比，所提出的预编码器对各种信道不确定性是鲁棒的，并且能够支持具有更高阶调制的MUMM 0系统，例如，16QAM。
2019-05-14 cs.IT eess.SP math.IT
On Differential Modulation in Downlink Multiuser MIMO Systems
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；Durham University（杜伦大学）
本文提出在下行多用户MIMO系统中结合下行预编码与差分调制以降低接收端复杂度，利用正交扩频和Alamouti码实现高效传输，通过蒙特卡洛仿真验证了方案的有效性。
2017-07-06 cs.IT cs.NA 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
