Mixing RIS-Assisted Sources with FSO Link
这封信提出并评估了可重构智能表面（RIS）辅助源多用户混合射频（RF）/自由空间光（FSO）中继网络与机会用户调度的性能。封闭形式的解析近似推导出中断概率和平均符号错误概率（ASEP）假设瑞利和伽马-伽马衰落模型的RF和FSO信道，分别。此外，为了更深入地了解系统的行为，系统在高信噪比（SNR）制度，从而推导和分析的分集阶数和编码增益进行了研究。结果表明，系统性能受最差跳数的影响，分集阶数为Gd = min（KN，alpha，beta，zeta^2），其中K为RF用户数，N为每个用户的反射单元数，alpha和beta为FSO链路的大气湍流参数，zeta^2为FSO链路对准质量的度量。此外，研究结果表明，对于相同的分集阶数，N比K通过编码增益Gc对系统性能的影响更大。
2020-12-22 cs.IT eess.SP math.IT
A Weather-Dependent Hybrid RF/FSO Satellite Communication for Improved Power Efficiency
最近的研究表明，卫星通信（SatCom）将在下一代非地面网络（NTN）中发挥重要作用。在SatCom中，根据通信环境，可以使用射频（RF）或自由空间光（FSO）通信。出于RF和FSO通信的互补性，我们提出了一种混合的RF/FSO传输策略的SatCom，其中卫星选择RF或FSO链路取决于从上下文感知传感器获得的天气条件。为了量化所提出的网络的性能，我们推导出中断概率表达式，考虑不同的天气条件。此外，渐近分析进行获得的多样性秩序。此外，我们调查的影响，非零的波束指向误差，并说明了孔径平均的好处，以减轻失调和大气湍流的影响。最后，我们提出了有效的设计准则，可以为系统设计人员有用。结果表明，所提出的策略表现出更好的双模式传统的混合RF/FSO通信的中断概率方面提供了一些功率增益。
2021-11-30 eess.SP
HAPS-assisted Hybrid RF-FSO Multicast Communications: Error and Outage Analysis
在这项工作中，我们研究了多跳混合频率（RF）/自由空间光（FSO）通信为基础的多播网络的解码和转发协议的性能。到目前为止，为大量用户提供服务被认为是实时应用解决海量数据流量需求的一种有前途的方法。在这方面，我们提出了两个实际的用例。在前一个模型中，我们提出了一个高海拔平台站（HAPS）辅助混合RF/FSO/RF通信方案，其中地面站打算通过两个平流层HAPS系统与一组节点进行通信。在后一种模型中，我们假设视线连接是不可访问的两个HAPS系统之间，由于大的传播距离引起的高衰减。因此，我们提出了一种低地球轨道卫星辅助的混合RF/FSO/FSO/RF通信。对于所提出的场景，中断概率（OP）和误比特率的封闭形式的表达式推导。此外，为了说明所提出的模型的渐近行为，多样性增益。此外，遍历容量和能源效率（EE）提供了这两种情况。最后，仿真结果验证了理论推导的正确性。结果表明，卫星辅助的RF/FSO/FSO/RF混合场景可以获得更好的OP，而HAPS辅助的RF/FSO/RF混合场景可以获得更高的EE。
2022-03-22 eess.SP
HAPS Selection for Hybrid RF/FSO Satellite Networks
非地面网络一直吸引着工业界和学术界的极大兴趣。卫星和高空平台站（HAPS）系统预计将成为下一代无线网络的关键推动者。在本文中，我们介绍了一种新的下行链路卫星通信（SatCom）模型，其中自由空间光（FSO）通信卫星和HAPS节点之间采用。在HAPS节点和地面站之间采用了混合FSO/RF传输模型。在传输的第一阶段，卫星选择提供最高信噪比（SNR）的HAPS节点。在第二阶段，所选HAPS解码并将信号转发到GS。为了评估所提出的系统的性能，中断概率表达式推导出指数威布尔（EW）和阴影莱斯衰落模型，同时考虑大气湍流，平流层衰减，由于散射，路径损耗和指向误差的衰减。此外，渐近分析进行和分集增益。此外，孔径平均技术，温度和风速的影响进行了研究。我们还提供了一些重要的指导方针，可以帮助实际的HAPS辅助卫星通信的设计。最后，结果表明，HAPS的使用提高了系统的性能，该模型的性能优于所有其他现有的模型。
2021-11-30 eess.SP
Performance of Integrated IoT Network with Hybrid mmWave/FSO/THz Backhaul Link
针对偏远地形物联网数据采集的端到端连接难题，提出含自配置聚合节点选择协议的集成网络方案，采用结合OSC与MRC的mmWave/FSO/THz混合回传技术，经仿真验证了其物理层性能优势。
2023-06-10 eess.SP
Ergodic Capacity of High Throughput Satellite Systems With Mixed FSO-RF Transmission
我们研究了一个高吞吐量的卫星系统，其中馈线链路使用自由空间光（FSO）和用户链路使用射频（RF）通信。特别是，我们首先提出了一种发射分集使用阿拉姆空时分组编码，以减轻大气湍流的馈线链路。然后，基于平均虚拟信号与干扰加噪声比的概念和一比特反馈，我们提出了一种波束形成算法的用户链路，以最大化遍历容量（EC）。此外，通过假设FSO链路遵循马拉加分布，而RF链路经历阴影莱斯衰落，我们得到了封闭形式的EC所考虑的系统的表达。最后，数值模拟验证了我们的理论分析的准确性，并表明所提出的方案可以实现更高的容量相比，参考方案。
2021-05-13 cs.IT eess.SP math.IT
Multihop RIS-Assisted FSO-RF System Over Double Generalized Gamma Fading
可重构智能表面（RIS）是一种很有前途的技术，以避免信号阻塞，通过创建虚拟的视线（LOS）连接的自由空间光学（FSO）和射频（RF）无线系统。本文考虑了一种混合的FSO-RF系统，通过在两条链路中使用多个RI进行多跳传输来扩展通信范围。我们开发的概率密度函数（PDF）和累积密度函数（CDF）的信号噪声比（SNR）的级联信道，考虑双广义伽马（dGG）湍流与指向错误的FSO链路和dGG分布模型的信号衰落的RF。我们推导出精确的封闭式表达式的中断概率，平均误码率（BER），遍历容量使用解码和转发（DF）中继的混合系统。我们还提出了渐近分析的性能在高信噪比政权描绘的影响，信道参数的多样性秩序的系统。我们使用计算机模拟来演示系统和信道参数对RI辅助多跳传输的影响。
2021-08-16 cs.IT eess.SP math.IT
On the Performance of Dual-Hop Systems over Mixed FSO/mmWave Fading Channels
自由空间光（FSO）链路被认为是填补毫米波（mmWave）接入网络和基于光纤的中央网络之间的回程/前传连接性间隙的具有成本效益的方式。在本文中，我们研究了端到端的性能的双跳混合FSO/毫米波系统，以解决这种组合使用。FSO链路被建模为使用外差检测和间接调制/直接检测与指向误差损伤的Gamma-Gamma衰落信道，而毫米波链路经历波动的双射线衰落。在同时考虑放大转发和解码转发中继的假设下，推导出了基于双变量Fox $H$函数的中断概率、平均误比特率、遍历容量和有效容量的新的闭式表达式。此外，我们讨论了分集增益，并提供其他重要的工程见解的基础上的中断概率和平均BER的高信噪比分析。最后，我们所有的分析结果进行了验证，使用Monte Carlo模拟。
2020-04-12 cs.IT eess.SP math.IT
Mixed Dual-Hop IRS-Assisted FSO-RF Communication System with H-ARQ Protocols
智能反射面（IRS）是第五代（5G）及以后无线通信系统的新兴关键技术，可提供更强大、更可靠的通信链路。在本文中，我们提出了一个混合的双跳自由空间光（FSO）射频（RF）通信系统，通过解码转发（DF）中继采用混合自动重传请求（HARQ）协议的两个跳为最终用户提供服务。新的封闭形式的表达的概率密度函数（PDF）和累积密度函数（CDF）的等效端到端的信噪比（SNR）计算所考虑的系统。利用得到的统计函数，我们推导出中断概率（OP）和数据包出错率（PER）的建议系统考虑广义检测技术的源到中继（S-R）链路与H-ARQ协议和IRS具有相位误差。我们获得有用的见解系统的性能，通过渐近分析，这有助于计算的多样性增益。推导的分析结果进行了验证，使用Monte Carlo模拟。
2021-08-20 cs.NI eess.SP
Stochastic Geometry Analysis of Uplink Cellular Networks with FSO Backhauling: Cooperative Relaying Vs. Reflecting Surfaces
在这项工作中，我们考虑的性能分析的上行链路蜂窝网络与自由空间光学（FSO）回程。用户设备（UE）在第一时隙中与最近的基站（BS）通信，而在第二时隙中，BS将接收到的射频（RF）信号转换成FSO脉冲并发送到数据中心。我们采用瑞利衰落的上行链路信道，而FSO回程包括的相干性引起的衰落，遵循马拉加分布，天气路径损耗，和指向误差衰落，这是广义贝克曼模型分布。此外，我们将比较的性能时，BS的行为无论是解码和转发（DF）中继或智能反射表面（IRS）。接下来，我们将提出一个最佳设计的移相器的IRS，以尽量减少干扰，提高率拍中继。利用这个框架，我们将获得系统的性能指标，如覆盖概率以及频谱效率。针对高信噪比，我们将获得分集增益，以获得对系统性能和限制的工程见解。最后，通过蒙特卡罗模拟验证了分析结果。
2020-10-28 cs.IT eess.SP math.IT
Multibeam Free Space Optics Receiver Enabled by a Programmable Photonic Mesh
自由空间光学（FSO）是满足下一代网络对无线带宽不断增长的需求的一项有吸引力的技术。为了提高FSO链路的频谱效率，可以利用空分复用（SDM）上的传输，其中正交光束必须根据合适的幅度、相位和偏振分布来成形。在这项工作中，我们表明，一个可编程的光子电路，可调谐马赫-曾德尔干涉仪（MZIs）的硅光子网格组成，可以用作自适应多波束接收器的FSO通信链路。该电路可以自配置为同时接收和分离共享相同波长和偏振的正交FSO光束所携带的信号，相互串扰可以忽略不计。该特征在从正交方向（方向分集）到达接收器或根据不同正交空间模式（模式分集）成形的信号对上被证明，即使在传播期间存在一些混合的情况下。作为自适应多波束接收器的可编程网格的性能通过10 Gbit/s的波长为1550 nm的数据信道传输来评估，但是接收器的光学带宽（>40 nm）允许其以高得多的数据速率以及在波分复用SDM通信链路中使用。
2021-12-16 eess.SP physics.app-ph physics.optics
Log-Mu Fading Process: Second-Order Statistics for Diversity-Combining Techniques
本文研究了对数-穆衰落信道中分集合并技术的二次统计，推导了PSC的闭合表达式和EGC、MRC的多维积分表达式，并通过仿真验证了结果的准确性。
2025-11-25 eess.SP
On the Secrecy Enhancement of an Integrated Ground-Aerial Network with a Hybrid FSO/THz Feeder Link
本文提出一种利用HAP分集和混合FSO/THz传输的保密增强方案，以应对空地通信中的窃听威胁，显著降低了保密中断概率并提升了安全性。
2024-03-24 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Complexity Linear Diversity-Combining Detector for MIMO-OTFS
本文提出了一种低复杂度的检测器，多输入多输出（MIMO）系统的基础上最近提出的正交时频空间（OTFS）调制。在所提出的检测器中，通过不同的分集分支（传播路径和接收天线）接收到的发送符号矢量的副本被线性组合使用最大比组合（MRC）技术，以迭代地提高信号干扰加噪声比（SINR）在组合器的输出。为了减轻性能下降，由于在接收机天线的空间相关性，我们提出了一种基于样本的方法来估计这种相关性，并找到最佳的组合权重MRC从估计的相关矩阵。该检测器的性能和复杂度优于文献中提出的MIMO-OTFS的线性最小均方误差（LMMSE）和消息传递（MP）检测器。
2022-01-27 eess.SP
On Effective Secrecy Throughput of Underlay Spectrum Sharing $α$-$μ$/ Málaga Hybrid Model under Interference-and-Transmit Power Constraints
基于认知无线电的混合射频/自由空间光（RF / FSO）系统因其能够解决频谱稀缺和频谱利用率不足的问题而成为一种很有前途的技术。因此，这项工作分析了认知RF / FSO混合网络的物理层安全方面，该网络包括一个主用户，一个次级源，一个次级接收器，和一个窃听者，其中的秘密通信发生在两个合法的次级对等体之间的RF和FSO链路同时进行，窃听者只能偷听RF链路。特别地，还考虑了次用户处的最大发射功率限制以及主用户处的可允许干扰功率限制。所有的RF链路被建模为具有$α$ - $μ$衰落，而FSO链路经历具有链路阻塞和指向误差损伤的Málaga（M）湍流。在接收端，利用选择组合分集技术来选择具有最佳电信号比（SNR）的信号。此外，推导了保密中断概率、严格正保密容量概率和有效保密吞吐量的封闭表达式，分析了保密性能。此外，衰落，主-副干扰，检测技术，链路阻塞概率，大气湍流和指向误差的影响进行了研究。最后，Monte-Carlo模拟证实了推导的表达式。
2021-11-12 cs.IT eess.SP math.IT
OptiVote: Non-Coherent FSO Over-the-Air Majority Vote for Communication-Efficient Distributed Federated Learning in Space Data Centers
School of Control Science and Engineering, Shandong University（控制科学与工程学院，山东大学）；Department of Computer Science, University of Exeter（计算机科学系，埃克塞特大学）；Department of ECE, The Hong Kong University of Science and Technology（电子与电气工程系，香港科学与技术大学）；School of Electrical Engineering, Chongqing University（电气工程学院，重庆大学）；Information Systems Technology and Design Pillar, Singapore University of Technology and Design（信息系统技术与设计学院，新加坡科技设计大学）
OptiVote 是一种非相干自由空间光过空气多数投票框架，用于在空间数据中心中实现通信高效的分布式联邦学习。
2026-01-08 cs.LG eess.SP
CubeSat-Enabled Free-Space Optics: Joint Data Communication and Fine Beam Tracking
针对CubeSat辅助FSO链路中SWaP限制与AoA波动问题，提出基于GLRT的低复杂度盲序列检测与波束跟踪方法，性能优于EGC和MRC合并方法，接近理想接收机。
2024-06-13 cs.IT eess.SP math.IT
From Interference to Diversity: Mode Coloring and Two-Dimensional Modal-Time Rake Combining for Multipath OAM Communications
Nanjing University of Information Science and Technology（南京信息工程大学）
该研究针对多径OAM通信的模式间干扰问题，提出模式着色与二维模态-时间瑞克合并方法，大幅降低误码率、节省所需信噪比，性能优于多种传统检测方案。
2026-10-16 eess.SP
Diversity Combining for RF Energy Harvesting
本文提出在射频能量收集系统中引入分集合并以提升收集能量，并考虑功耗分析净收益，通过仿真比较SC、EGC和MRC三种技术，发现功耗参数对选择合适合并技术至关重要。
2017-05-30 cs.IT cs.SY eess.SP
Receive Diversity for Differential Binary Noise Modulation
针对差分二元噪声调制，提出基于后相关判决统计量合并的SIMO接收方法，推导精确误比特率，利用65 GHz室内NLoS实测量化空间资源与观测长度的分集权衡。
2026-08-26 eess.SP
Orbital-angular-momentum mode-group multiplexed transmission over a graded-index ring-core fiber based on receive diversity and maximal ratio combining
提出了一种基于渐变折射率环芯光纤（GIRCF）的轨道角动量（OAM）模群复用（MGM）方案，该方案为每个MG信道设计了单输入双输出（或接收分集）结构，并利用简单的数字信号处理（DSP）自适应地抵抗随机群内模串扰引起的模划分噪声。在该方案中不需要复杂的多输入多输出（MIMO）均衡。此外，如果在接收机侧采用简单的最大比合并（MRC）技术以有效地利用接收机的分集增益，则可以提高接收信号的信噪比（SNR）。通过实验分别验证了强度调制直接检测（IM-DD）系统在1 km GIRCF上传输3个OAM模式组，总传输速率为100 Gb/s的离散多音（DMT）信号，以及在18 km GIRCF上传输2个OAM模式组，总传输速率为40 Gb/s的DMT信号，从而验证了所提出的OAM-MGM方案的可行性.
2017-11-10 eess.SP physics.optics
SEP Analysis of 1-Bit Quantized SIMO Systems with QPSK over Fading Channels
针对1比特量化SIMO系统的SEP分析问题，提出新型分析方法，推导了QPSK调制下SIMO-MRC系统的精确SEP表达式及增益，还量化了任意天线数下SIMO-SC系统的增益，补充拓展了已有结果。
2025-10-02 eess.SP
Hybrid Powerline/Wireless Diversity for Smart Grid Communications: Design Challenges and Real-time Implementation
对能源的需求正以前所未有的速度增长，远远高于使用传统和绿色技术的能源发电能力的增长率。特别是，电力行业一直被评为所有其他能源市场中最具活力的增长市场之一。基于可再生能源的分布式（分散式）能源发电是满足如此巨大的能源需求增长的有效和可靠的解决方案[1]。然而，为了管理动态和复杂的分布式系统，必须实时测量、收集、交换和处理大量数据。智能电网管理智能能量输送网络，该智能能量输送网络使能由公用事业公司操作的数据集中器与安装在最终用户处的智能电表之间的双向通信。特别地，动态电网负载和峰值负载管理是通过电网进行双向通信的两个主要驱动力。窄带电力线通信（NB-PLC）和非授权频段（低于1 GHz或2.4 GHz）中的无线通信是用于支持日益增长的智能电网应用的两种主要通信系统。此外，由于NB-PLC和未许可无线链路经历具有显著不同统计的信道和干扰，因此在两个链路上同时发送相同的信息信号显著增强了智能电网通信可靠性。在这篇文章中，我们比较了各种分集合并方案，同时电力线和无线传输。此外，我们开发了一个实时的混合PLC/无线系统的测试平台，以证明通过PLC/无线分集相结合，在一个单一的链路性能实现的性能增强。
2018-08-14 eess.SP
Performance of Hybrid THz and Multi-Antenna RF System with Diversity Combining
本文针对THz回传与多天线RF接入的混合系统，结合SC和MRC分集及AF协议，推导了端到端SNR统计特性，并分析了中断概率、BER和遍历容量，通过渐近分析得出分集阶数，仿真验证了参数影响。
2022-02-17 cs.IT eess.SP math.IT
A Generalized Space-Frequency Index Modulation Scheme for Downlink MIMO Transmissions with Improved Diversity
多维索引调制（IM）是一种新的替代传统的调制，可以带来相当大的好处，为未来的无线网络。在此范围内，在本文中，我们提出了一种新的方案，称为预编码辅助发射机侧广义空频指数调制（PT-GSSDs），其中部分信息比特选择的活动天线和子载波，然后携带幅度和相位调制符号。所提出的方案是专为多用户多输入多输出（MU-MIMO）的情况下，并纳入了预编码器，消除多用户干扰（MUI）在接收机。此外，所提出的PT-GSCDMA还集成了信号空间分集（SSD）技术，用于解决基于未编码正交频分复用（OFDM）的方案的典型的不良性能。通过结合复数旋转矩阵（CRM）和子载波级交织，PT-GSS可以利用频率选择性信道中固有的分集，并在不增加功率或带宽的情况下提高性能。为了支持可靠的检测的多维PT-GSSEND，我们还提出了三种不同的检测算法，可以提供不同的性能和复杂性之间的权衡。仿真结果表明，所提出的PT-GSSTK方案，可以提供显着的增益比传统的MU-MIMO和GSM方案。
2021-08-06 eess.SP
Secrecy performance of dual-hop threshold relaying system with diversity reception
本文分析了由单个信源、中继站、目的站和窃听者组成的协作系统的保密性。考虑了门限选择解码转发中继，只有满足门限信噪比（SNR），中继才能正确解码转发。通过最大比分集合并，目的地和窃听者都利用了直接和中继传输的优势。针对不同的信道状态信息（CSI）可用性，推导了保密中断概率（SOP）和遍历保密率的封闭形式。据观察，当所需速率低时，具有CSI知识比在较高速率的情况下更有利。如果中继链路SNR相对高于直接链路SNR，则中继器处所需阈值SNR的增加可能会增加SOP。研究还表明，当保持一个双跳链路的平均信噪比不变而增加另一个链路的信噪比时，SOP不能提高到一定值以上，而保持源到目的地的平均信噪比不变则可以提高遍历保密率。
2018-03-01 eess.SP
Diversity Analysis of Multi-Aperture UWOC System over EGG Channel with Pointing Errors
水下无线光通信（UWOC）的单孔径接收不足以应对温度梯度和气泡共同作用引起的海洋湍流。本文分析了在信道辐照度服从混合指数广义伽玛分布的情况下，UWOC的多孔径接收性能。我们分析了系统性能采用选择合并（SC）和最大比合并（MRC）接收机。特别是，我们推导出精确的中断概率的SC为基础的多孔径UWOC接收机的表达式，并获得上界的中断概率的MRC为基础的多孔径UWOC接收机。借助导出的结果，我们解析地获得了所考虑的多孔径UWOC系统的分集阶数。
2022-12-19 cs.IT eess.SP math.IT
Analysis of Optimal Combining in Rician Fading with Co-channel Interference
本文导出了当期望信号和干扰信号都受到莱斯衰落时，采用最佳合并的接收分集系统在a）等功率不相关干扰源b）不等功率干扰源c）干扰源相关情况下的近似误符号率（SER）、中断概率和速率表达式。推导出的表达式适用于任意数量的接收天线和发射器，并为任何正交幅度调制（QAM）星座。此外，我们推导出一个简单的封闭形式的表达SER的干扰限制制度，瑞利衰落的干扰的特殊情况下。一个密切的匹配之间的SER，中断概率和速率的结果，通过推导出的解析表达式和从蒙特卡洛模拟得到的。
2019-05-09 cs.IT eess.SP math.IT
