Schur Complement Based Analysis of MIMO Zero-Forcing for Rician Fading
对于具有迫零检测（ZF）的多输入/多输出（MIMO）空间复用，莱斯衰落的信噪比（SNR）分析涉及发送样本相关（Gramian）矩阵的繁琐的非中心Wishart分布（NCWD）。具有\textsl{virtual} CWD的\textsl{approximation}先前为ZF SNR产生近似（虚拟）伽马分布。然而，分析条件合格的SNR分布近似的准确性是未知的。因此，我们一直试图准确地描述莱斯衰落的ZF SNR。我们以前的尝试只成功的唯一Rician衰落流下Rician-瑞利衰落，通过写它作为标量舒尔补（SC）在Gramian。在这里，我们追求一个更一般的，矩阵SC为基础的分析，以表征信噪比时，几个流可能会经历莱斯衰落。一方面，对于全莱斯衰落，SC分布被发现是完全CWD当且仅当信道平均相关\textsl{condition}成立。有趣的是，这种CWD与由\textsl{approximation}引起的\textsl{virtual} CWD相一致。因此，在\textsl{condition}下，实际和虚拟SNR分布一致。另一方面，对于Rician-Rayleigh衰落，矩阵SC分布的特征在于与元素的函数元素的矩阵的行列式，这也产生了一个新的表征ZF信噪比。平均错误概率结果验证了我们的分析与~仿真
2014-09-26 cs.IT math.IT
Outage Behaviors of NOMA-based Satellite Network over Shadowed-Rician Fading Channels
研究了阴影莱斯衰落信道下非正交多址接入技术在卫星通信网中的应用。从实际应用场景出发，考虑了非理想连续干扰抵消（ipSIC）对基于NOMA的卫星网络的影响。我们首先推导出新的精确表达式的中断概率的第p个地面用户，并提供相应的渐近分析结果。零和p的分集阶数分别由第p个地面用户利用ipSIC和完美连续干扰消除（pSIC）来实现。仿真结果表明：（1）在pSIC条件下，基于NOMA的卫星网络的中断性能优于正交多址，（2）随着剩余干扰值的增加，基于ipSIC的地面用户的中断性能严重恶化; 3）阴影莱斯衰落的稀疏轻阴影比频繁重阴影和平均阴影带来更好的中断概率。
2020-03-07 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Impact of LOS and NLOS Transmissions in Dense Cellular Networks under Rician Fading
在本文中，我们分析了密集的小小区网络（SCN）的性能。我们推导出的解析表达式，其覆盖概率和区域频谱效率（ASE）使用的路径损耗模型，认为视线（LOS）和非LOS（NLOS）组件。由于小小区基站（BS）和用户设备（UE）在这样密集的SCN中的紧密接近，我们还考虑Rician衰落作为LOS和NLOS衰落传输的多径衰落信道模型。在现有的密集SCN分析工作中，所使用的瑞利衰落是不够准确的。然后，我们比较了密集SCN的LOS和NLOS传输的性能影响下，莱斯衰落的基础上瑞利衰落。分析和仿真结果表明，在密集的SCNs中，当LOS传输占主导地位时，莱斯衰落对系统整体性能的影响很小，并且无助于解决许多干扰信号从NLOS向LOS过渡所带来的性能损失。
2016-10-28 cs.IT math.IT
Finite-Blocklength Bounds on the Maximum Coding Rate of Rician Fading Channels with Applications to Pilot-Assisted Transmission
我们提出了一个固定的数据包大小和一个固定的数据包错误概率的最大编码率可实现的莱斯块衰落信道上的非渐近界。我们的界限，这适用于没有先验信道状态信息的情况下，在接收机，允许一个量化的速率增益之间的权衡所造成的利用时间-频率分集和速率损失造成的快速信道变化和导频符号开销。
2017-05-23 cs.IT math.IT
On the Low SNR Capacity of Maximum Ratio Combining over Rician Fading Channels with Full Channel State Information
在这封信中，我们研究了最大比合并（MRC）莱斯衰落信道的遍历容量与完整的信道状态信息（CSI）在发送端和接收端。我们专注于低信噪比（SNR）制度，我们表明，容量的规模为（L Ω/（K+L））SNR log（1/SNR），其中Ω是每个分支的预期信道增益，K是莱斯衰落因子，L是分集分支的数量。我们表明，在发射机的一位CSI反馈是足够的，以实现这种能力，使用开关功率控制方案。我们的框架可以被看作是最近建立的结果在低信噪比制度的衰落信道容量特性的概括。
2013-01-04 cs.IT math.IT
Bivariate Rician shadowed fading model
在本文中，我们提出了一个二元Rician阴影衰落模型，其中的阴影被假定为遵循Nakagami- $m$分布。我们推导出精确的表达式，涉及一个单一的联合概率密度函数（PDF）和联合累积分布函数（CDF）的积分，我们还推导出一个精确的封闭形式的表达的矩生成函数（MGF）。作为一个直接的后果，我们得到了一个封闭形式的表达的权力之间的相关系数的Rician阴影变量作为模型的基础变量之间的相关系数的函数。此外，在特定的情况下，整数$m$，我们表明，PDF可以表示在封闭的形式中的总和m梅杰G-函数的两个变量。结果被应用于分析的中断概率（OT）的双分支选择合并器（SC）在相关的莱斯阴影衰落和评估的水平交叉率（LCR）和平均衰落持续时间（AFD）的采样莱斯阴影衰落包络。
2017-01-11 cs.IT math.IT
Uplink Spectral Efficiency of Massive MIMO with Spatially Correlated Rician Fading
本文研究了具有空间相关莱斯衰落信道的多小区大规模MIMO（多输入多输出）系统的上行链路。该信道模型由确定性视线（LoS）路径和随机非视线（NLoS）分量组成，描述了空间相关的多径环境。我们推导出该模型的最小均方误差（MMSE）和最小二乘（LS）信道估计的统计特性。使用这些估计的最大比（MR）组合，严格的封闭形式的UL频谱效率（SE）的表达式。数值结果表明，当使用MMSE估计器时，SE比LS估计器更高，并且性能差距随着天线数目的增加而增加。此外，Rician衰落提供比Rayleigh衰落更高的可实现SE，因为LoS路径提高了总和SE。
2018-05-21 cs.IT math.IT
The Noncoherent Rician Fading Channel -- Part I : Structure of the Capacity-Achieving Input
考虑离散时间无记忆莱斯衰落信道上的信息传输，其中接收机和发射机都不知道衰落系数。首先，当输入被约束为具有有限的峰值时，通过施加四阶矩或峰值约束来研究实现容量的输入信号的结构。当输入受到二阶和四阶矩的限制，它表明，实现容量的输入幅度分布是离散的，在低功率政权的有限数量的质量点。当只有峰值功率约束时，在整个SNR范围内证明了用于最佳幅度的类似离散结构。分析了相位噪声信道模型下的Rician衰落，其中镜面分量存在相位不确定性。对于这个模型，它示出，只有一个平均功率约束，实现容量的输入幅度是离散的有限数量的水平。对于经典的平均功率受限莱斯衰落信道，证明了最优输入幅度分布具有有界支持。
2005-01-24 cs.IT math.IT
On the Capacity of Decode-and-Forward Relaying over Rician Fading Channels
本文用幂级数的形式导出了两个具有两个自由度的非中心卡方随机变量的最小值的概率密度函数和累积分布函数。借助导出的PDF和CDF，我们得到了不同莱斯衰落信道下解码转发（DF）协作系统中以下自适应协议的精确遍历容量：（i）具有最优速率自适应的恒定功率协议;（ii）同时具有最优功率和速率自适应的协议;（iii）具有固定速率的信道反转协议。通过使用容量的解析表达式，可以观察到，最佳功率和速率自适应提供更好的容量比最佳速率自适应恒定功率从低到中等的信号-噪声比值在不同的莱斯衰落信道。尽管复杂度低，信道反转为基础的自适应传输所示遭受显着的容量损失相比，其他自适应传输为基础的技术在DF Rician信道。
2014-07-04 cs.IT math.IT
On the Capacity of Multiple Antenna Systems in Rician Fading
在信道状态信息（CSI）仅在接收端可用的假设下，研究了Rician性对多天线系统容量的影响。这种系统的平均功率约束的容量被认为是在两个不同的假设下的知识在发射机上可用的衰落：在这种情况下，发射机根本没有知识的衰落，和在这种情况下，发射机的知识的分布的衰落过程，但不是瞬时CSI。前一种情况下的确切容量，而容量界推导出后一种情况。一个新的信令方案也提出了后者的情况下，它表明，通过利用知识的Rician-ness在发射机通过这个信令方案，可以实现显着的容量增益。推导出的能力界限显式评估提供数值结果在一些有代表性的情况下。
2005-01-21 cs.IT math.IT
Exact MIMO Zero-Forcing Detection Analysis for Transmit-Correlated Rician Fading
我们分析了多输入/多输出（MIMO）通信系统采用空间复用和迫零检测（ZF）的性能。ZF信噪比（SNR）的分布的特征在于预期流或干扰流经历莱斯衰落时，以及衰落可以在发送侧上相关时。以前，精确的ZF分析的基础上，一个众所周知的SNR表达式已受到阻碍的非中心性的Wishart分布。此外，中心Wishart分布的近似值并没有被证明是一致准确的。相比之下，以下精确的ZF研究从分离预期和干扰信道增益向量的较不知名的SNR表达式进行。首先条件，然后平均的干扰，ZF信噪比分布的Rician-Rayleigh衰落被证明是一个无限的伽玛分布的线性组合。另一方面，对于瑞利-莱斯衰落，ZF SNR被示出为伽马分布。基于信噪比分布，我们推导出ZF平均错误概率、中断概率和遍历容量的新的级数表达式。数值结果证实了我们的新表达式的准确性，并揭示了干扰和信道统计对性能的影响。
2014-01-02 cs.IT math.IT
Performance of Viterbi Decoding with and without ARQ on Rician Fading Channels
在本文中，我们研究的Viterbi译码算法的性能与自动重传请求（ARQ）在莱斯平坦衰落信道与无限交织。我们表明，相对于比特能量噪声比的平均比特错误概率的衰减率至少等于$d_f$在高比特能量噪声比的两种情况下（与ARQ和没有ARQ），其中$d_f$是卷积码的自由距离。Yamamoto-Itoh标志有助于以可忽略的重传率将平均比特错误概率降低$4^{d_f}$的因子。我们还证明了一个有趣的结果，平均误码率衰减指数快速相对于任何固定的比特能量每噪声比的Rician因子。此外，相对于Rician因子的平均比特误差指数被示出为$d_f$。
2018-10-04 cs.IT math.IT
Error Exponents and Cutoff Rate for Noncoherent Rician Fading Channels
本文研究了非相干莱斯衰落信道中，接收端和发送端都不具有信道边信息时的随机编码差错指数和截止速率。首先，假设输入仅受平均功率约束。在这种情况下，被认为是一个下界的随机编码误差指数和实现这个下界的最佳输入示出具有离散的幅度和均匀的相位。如果输入受到平均和峰值功率约束，证明了实现随机编码误差指数的最佳输入再次具有离散性质。最后，分析了截止率，并讨论了低功率区单质量输入振幅分布的最优性。
2006-05-19 cs.IT math.IT
An Opportunistic-Non Orthogonal Multiple Access based Cooperative Relaying system over Rician Fading Channels
非正交多址接入（NOMA）已经成为用于提高下一代5G无线通信网络的频谱效率的突出技术。研究了在莱斯衰落信道下，基于协作非正交多址接入（O-NOMA）的协作中继系统（CRS）在源端具有信道状态信息（CSI）的情况下的可达平均速率。基于CSI，对于机会传输，源节点立即选择直接传输或使用中继的协作NOMA传输，这可以提供比现有的基于传统NOMA（C-NOMA）的CRS在源节点处没有CSI的情况下更好的可实现的平均速率性能。此外，数学表达式也推导出可实现的平均速率和结果进行了比较，C-NOMA基于CRS与没有CSI在发送端，在一个范围内增加功率分配系数，发送信噪比（SNR）和平均信道功率。数值结果表明，CRS使用O-NOMA与CSI实现更好的频谱效率方面的可实现的平均速率比传统的NOMA基于CRS没有CSI。为了检验分析结果的一致性，进行了蒙特卡罗模拟，验证了分析结果与模拟结果的一致性和匹配性。
2018-01-15 cs.IT eess.SP math.IT
The Noncoherent Rician Fading Channel -- Part II : Spectral Efficiency in the Low-Power Regime
考虑离散时间无记忆莱斯衰落信道上的信息传输，其中接收机和发射机都不知道衰落系数。当输入具有有限的峰值时，在低功率状态下检查频谱效率/比特能量折衷。它示出，如果施加四阶矩输入约束或输入峰均功率比是有限的，然后在平均功率受限的信道中观察到的行为相比，最小比特能量并不总是在零频谱效率实现。当存在不随平均功率变化的固定峰值限制时，低功率性能也被表征。提出了一种新的信令方案，覆盖相移键控的开关键控，并被证明是最佳的低功耗制度的效率。
2005-01-24 cs.IT math.IT
Joint User Identification and Channel Estimation Over Rician Fading Channels
研究了莱斯衰落信道下拥挤的大规模多输入多输出（MIMO）通信系统，其中用户数远大于可用导频序列数。提出了一种无需门限的联合用户识别和视距分量推导算法。基于推导出的LOS分量，我们设计了一个LOS信道估计器和一个更新的信道估计器。
2020-04-13 cs.IT eess.SP math.IT
Asymptotic analysis of downlink MIMO systems over Rician fading channels
在这项工作中，我们专注于遍历和速率在单小区的大规模多用户MIMO系统中，基站采用N个天线与$K$单天线用户设备进行通信的下行链路。一个正则化迫零（RZF）计划用于预编码的假设下，每个链路形成一个空间相关的MIMO莱斯衰落信道。假设$N$和$K$以非平凡的比率变大并且在基站处可获得完美的信道状态信息来进行分析。随机矩阵理论和大系统分析的最新结果被用来计算作为系统参数，空间相关矩阵和Rician因子的函数的信号与干扰加噪声比的渐近表达式。数值结果被用来评估在不同的操作条件下的有限系统政权的性能差距。
2016-01-26 cs.IT math.IT
Achievable Rates over Doubly Selective Rician-Fading Channels under Peak-Power Constraint
本文的目的是获得一个更好的知识，可达到的数据率在非相干莱斯衰落信道的时间和频率记忆。我们假设输入信号的平均功率和峰值功率都是有限的，并且峰值功率限制应用于时域。该速率的表达式基于假设独立且相同分布的输入数据符号的互信息的下限。下限表示为两项之差。第一项是相干信道的信息速率，其具有由峰值功率限制产生的加权信噪比。第二项是惩罚项，在信道的多普勒频谱中是明确的，其捕获由非相干设置引起的信道不确定性的效果。信道参数，如延迟和多普勒扩展，对信息速率的影响进行了讨论，并在一个实验的莱斯信道调查在水声环境中的数值应用。
2012-07-12 cs.IT math.IT
LMMSE Receivers in Uplink Massive MIMO Systems with Correlated Rician Fading
我们进行了理论分析的大规模MIMO系统的上行链路（UL）与每个用户的信道相关性和莱斯衰落，使用两种处理方法。首先，我们研究了基于训练的不完美信道估计下的线性最小均方误差接收机。其次，我们提出了一种统计组合技术，更适合于强视线（LoS）组件的环境。我们推导出封闭形式的渐近近似的UL频谱效率（SE）达到每个组合方案在单个和多个小区的设置，作为系统参数的函数。这些表达式在LoS传播条件和导频污染等不同因素如何影响整体系统性能方面具有深刻的见解。此外，它们被用来确定最佳的训练符号的数量，这是显着的兴趣在低莱斯因子。研究和数值结果证实，更强的LoS信号导致更好的性能，在这种条件下，统计合并需要更高的SE增益比传统的接收机。
2018-09-06 cs.IT math.IT
Massive MIMO with Spatially Correlated Rician Fading Channels
本文考虑多小区大规模MIMO（多输入多输出）系统中的信道是空间相关的莱斯衰落。该信道模型由确定性视线（LoS）路径和随机非视线（NLoS）分量组成，描述了一个实际的空间相关多径环境。我们推导出该模型的最小均方误差（MMSE），元素的MMSE（EW-MMSE），最小二乘（LS）信道估计的统计特性。使用这些估计的最大比（MR）合并和预编码，严格的封闭形式的上行链路（UL）和下行链路（DL）频谱效率（SE）的表达式推导和分析。当使用不同的信道估计的渐近SE行为进行了分析。数值结果表明，当使用MMSE估计器时，SE比其他估计器更高，并且性能差距随着天线数目的增加而增加。
2019-06-13 cs.IT math.IT
Distributed Spatial Multiplexing Systems with Hardware Impairments and Imperfect Channel Estimation under Rank-$1$ Rician Fading Channels
分析了单天线发射终端和多天线基站接收机的多用户通信系统的性能。该系统在独立和非相同分布的秩- $1$莱斯衰落信道下操作，在收发器处具有不完美的信道估计和残余硬件损伤（假设补偿算法，其减轻主要损伤）。考虑空间复用操作模式，其中所有用户同时将其流发送到接收器。迫零与连续干扰消除（SIC）一起应用，作为用于接收流的有效检测的手段。一些重要的性能指标，即整个系统的中断概率和遍历容量，新的解析封闭形式的表达式。解析表达式和仿真结果都显示了在大规模MIMO和毫米波通信系统的使用场景中，不完美的信道估计和硬件损伤对整体系统性能的影响。
2016-10-25 cs.IT math.IT
Union Bounds on the Symbol Error Probability of LoRa Modulation for Flat Rician Block Fading Channels
本文研究了平坦莱斯块衰落信道下LoRa调制的误符号性能。首先推导了莱斯衰落下LoRa调制的精确误符号概率。然后，上，下联合界的推导符号错误概率。建议的界限进行比较，对准确的符号错误概率，符号错误概率的数值评估和最先进的近似LoRa符号错误概率。数值结果表明，虽然建议的上限是非常严格的准确的符号错误概率，有大约2.5 dB的差距的下限。
2023-02-11 cs.IT eess.SP math.IT
Asymptotic Performance of the GSVD-Based MIMO-NOMA Communications with Rician Fading
本文研究Rician衰落下基于GSVD的MIMO-NOMA系统，借助算子值自由概率论推导GSV的Cauchy变换及平均速率，并给出Rayleigh特例的闭式表达式。
2023-09-18 cs.IT eess.SP math.IT
Asymptotic Analysis of Multicell Massive MIMO over Rician Fading Channels
本工作考虑多小区大规模MIMO系统的下行链路，其中$N$天线的$L$基站（BS）各自与随机定位在覆盖区域中的$K$单天线用户设备通信。在此设置中，我们有兴趣在估计的总和速率的系统时，MRT和RZF采用的假设下，每个小区内的链路形成MIMO莱斯衰落信道。在每个小区中的数据传输受到信道估计误差、导频污染和任意大尺度衰减的影响的假设下，假设$N$和$K$以非平凡比率$N/K$变大来进行分析。数值结果被用来验证在有限系统政权的渐近分析，并评估在不同的设置下的网络性能。渐近结果也有助于深入了解系统参数之间的相互作用。
2016-05-10 cs.IT math.IT
Exact ZF Analysis and Computer-Algebra-Aided Evaluation in Rank-1 LoS Rician Fading
研究了在传输相关莱斯衰落下，N_R × N_T信道矩阵中具有秩为1的视距分量的多输入多输出（MIMO）空间复用迫零检测（ZF）问题。通过使用矩阵变换和多元统计，我们的精确分析产生的信噪比矩生成函数（m.g.f.）作为伽玛分布m.g.f.的无穷级数的和类似的系列，用于ZF性能测量，例如，中断概率和遍历容量。然而，随着Rician K因子、N_R和N_T的增加，它们的数值收敛性存在固有的问题。我们以如下方式规避这一限制。首先，我们推导出微分方程满足的性能指标与一种新的自动化方法，采用计算机代数工具，实现Groebner基础计算和创造性的伸缩。这些微分方程，然后解决与完整梯度法（HGM）从初始条件计算的无穷级数。我们表明，HGM产生更可靠的性能评估比无穷级数单独和更迅速的比模拟，为现实值的K，甚至为N_R和N_T相关的大型MIMO系统。我们设想将所提出的方法扩展到更一般的莱斯衰落和其他收发器方法，以进行精确的分析和可靠的评估。
2016-05-20 cs.IT math.IT
Capacity and Performance Analysis of RIS-Assisted Communication Over Rician Fading Channels
研究了可重构智能表面（RIS）辅助下毫米波通信系统的遍历容量和符号出错率两个性能指标。我们假设独立同分布（i.i.d.）用户-RIS-接入点（AP）之间的Rician衰落，RIS表面由无源反射元件组成。首先，我们推导出一个新的统一的封闭式公式的平均符号错误概率的广义M-QAM/M-PSK信号在此毫米波链路。然后，我们得到新的封闭形式的表达式遍历能力与不信道状态信息（CSI）在AP。
2021-11-08 cs.IT eess.SP math.IT
DNN-Assisted Near-Optimal Codebook Design for Uplink SCMA Schemes over Rician Fading Channels
National Sun Yat-sen University（国立中山大学）；National Yang Ming Chiao Tung University（国立阳明交通大学）
本文提出一种基于无监督深度神经网络的SCMA码本设计框架，利用莱斯因子相关准则统一AWGN与瑞利信道，所获近最优码本在广泛信道条件下显著优于基准方案，适用于超可靠通信。
2026-09-30 cs.IT math.IT
3D Trajectory Optimization in Rician Fading for UAV-Enabled Data Harvesting
在本文中，我们考虑了一个无人机使能的无线传感器网络，其中飞行的无人机是用来收集来自多个传感器节点（SN）的数据。我们的目标是最大限度地提高最小平均数据汇集率从所有SN的规定的可靠性约束，每个SN的联合优化无人机通信调度和三维（3D）轨迹。不同于现有的工作，假设简化的视线（LoS）的无人机-地面信道，我们考虑了更实际的准确度与角度相关的莱斯衰落信道之间的无人机和SN与莱斯因子确定相应的UAV-SN仰角。然而，制定的优化问题是棘手的，由于缺乏一个封闭形式的表达式的一个关键参数，称为有效衰落功率的特征，给定的可靠性要求的中断概率方面的可实现的速率。为了解决这个困难，我们首先近似的参数的logistic（“S”形）函数的三维无人机轨迹，通过使用数据回归方法。然后将原问题转化为一个近似形式，然而，由于其非凸性，仍然具有挑战性。因此，我们进一步提出了一种有效的算法，通过使用块坐标下降技术，迭代优化通信调度，无人机的水平轨迹，其垂直轨迹，以获得其次优解。后两个子问题被证明是非凸的，而局部最优解获得他们使用逐次凸逼近技术。最后，大量的数值结果提供了评估所提出的算法的性能，并得出新的见解的3D无人机轨迹下的莱斯衰落相比，传统的LoS信道模型。
2019-05-08 cs.IT math.IT
Channel Estimation for Stacked Intelligent Metasurfaces in Rician Fading Channels
针对SIM辅助多用户系统在Rician衰落及LoS条件下的CSI获取难题，提出单阶段基于波设计的MMSE信道估计协议，推导NMSE并给出最优相移。
2025-02-18 cs.IT math.IT
Multi-Pair Two-Way Massive MIMO DF Relaying Over Rician Fading Channels Under Imperfect CSI
研究了莱斯衰落信道下多对双向解码转发中继辅助的大规模多输入多输出天线系统，其中多对用户通过一个具有多根天线的中继站进行信息交换.不完美的信道状态信息被认为是在最大比处理的上下文中。封闭形式的表达式推导出近似的总和频谱效率（SE）的系统。此外，我们得到了在用户和中继站的功率缩放律，以满足一定的SE要求在三个典型的场景。最后，仿真验证了推导结果的准确性。
2021-10-28 cs.IT eess.SP math.IT
Polar-Cap Codebook Design for MISO Rician Fading Channels with Limited Feedback
现有的设计有限反馈系统码本的工作大多没有考虑强视距信道分量的存在。本文提出了莱斯衰落信道下多输入单输出（MISO）有限反馈系统的极冠码本（PCC）设计方法。所设计的PCC的码字根据LOS信道分量的瞬时强度自适应地构造。仿真结果表明，该码本可以显着提高发射波束形成的性能，在接收信噪比（SNR）。
2022-06-27 cs.IT eess.SP math.IT
Achievable Rate of Rician Large-Scale MIMO Channels with Transceiver Hardware Impairments
收发器硬件损伤（例如，相位噪声、同相/正交相位（I/Q）不平衡、放大器非线性和量化误差）对无线通信的性能具有明显的降级影响。虽然先前的工作已经提高了我们的知识，单用户多输入多输出（MIMO）系统在瑞利衰落信道的硬件损伤的影响，分析包括莱斯衰落信道还没有。在本文中，我们追求的规则和大规模（LS）的莱斯衰落信道MIMO系统的详细分析，推导出新的，封闭形式的表达式，可实现的速率提供了一些重要的见解，为实际的系统设计。更具体地，对于具有硬件损伤的常规MIMO系统，总是存在有限的可实现速率上限，这与发射功率和衰落条件无关。对于LS-MIMO系统，有趣的是发现可实现的速率损失取决于Rician $K$因子，这揭示了LS-MIMO系统中的有利传播可以消除硬件损伤的影响。然而，我们表明，非理想的LS-MIMO系统仍然可以实现高的频谱效率，由于其巨大的自由度。
2015-11-27 cs.IT math.IT
Bit Error Rate Analysis of M-ARY PSK and M-ARY QAM Over Rician Fading Channel
本文主要研究了莱斯衰落信道中不同信噪比下多进制QAM和多进制PSK的误比特率性能。信号在无线通信系统中经历多径传播，这导致信号幅度在时间上迅速波动，被定义为衰落。莱斯衰落是一种小信号衰落。莱斯衰落是无线电传播不一致性的假设模型，其由无线电信号自身的分数抵消产生，并且因此信号通过几个不同的路径到达接收器。在这种情况下，至少一个目的地路径被延长或缩短。从本文中可以看出，对于M进制QAM和M进制PSK（如256 QAM，64 PSK等），当信噪比以分贝为单位增加时，其误比特率值减小，并利用MATLAB仿真给出了M进制QAM和M进制PSK的星座图。在信噪比一定的情况下，随着分集阶数的增加，误比特率也随之下降。分集是一种有影响的接收机系统，它提供了对接收信号强度的改善。
2020-02-16 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
Error Analysis of Decode-Forward Cooperative Relaying NOMA Schemes over Nakagami-m Fading Channels
非正交多址接入（NOMA）由于其较高的频谱效率而受到广泛关注。此外，NOMA易于在物理层实现，因此它与其他心理层技术的相互影响已被研究者广泛分析。合作NOMA方案是这些相互作用中研究最多的。然而，这些研究主要分析合作NOMA方案的可达速率和中断概率，而这些系统的误码率（BEP）没有得到很好的研究，虽然它是最重要的性能指标之一。在本文中，我们研究的合作NOMA方案的错误性能，解码转发中继帮助NOMA用户。我们推导出精确的BEP表达式在封闭形式的Nakagami-m衰落信道。所有导出的表达式都通过计算机模拟进行了验证。
2020-04-26 cs.IT math.IT
Security Analysis in Multicasting over Shadowed Rician and α-μ Fading Channels: A Dual-hop Hybrid Satellite Terrestrial Relaying Network
在这个5G技术时代，对高数据率的不断增长的需求导致研究人员开发混合卫星-地面（HST）网络作为传统蜂窝地面系统的替代。由于HST网络遭受的掩蔽效应，可以通过采用地面中继策略来减轻，在这项工作中，我们专注于无线组播通过HST中继网络（HSTRN），其中一个卫星发送消息到多个地面节点通过多个中继下的窃听多个窃听者的努力。我们关心的是保护组播消息被窃听利用著名的机会主义中继技术。我们认为卫星链路遵循阴影莱斯衰落，而地面链路经历α-μ衰落。HSTRN模型的保密性能是通过推导非零保密组播容量、遍历保密组播容量和安全中断概率的封闭形式的组播概率表达式来实现的。利用派生的表达式，我们分析了如何可以保持一个完美的保密水平，尽管恶劣的信道条件，也提出了一个保密权衡中继，多播用户和多个窃听者的数量。最后，数值分析证实通过蒙特卡罗模拟。
2021-07-03 cs.IT math.IT
Secrecy Performance of RIS-assisted Wireless Networks under Rician fading
研究了莱斯衰落下可重构智能表面（RIS）辅助无线网络的秘密中断概率（SOP）和秘密率（SR）。更准确地说，我们提高了保密性能的考虑网络抑制窃听通道，而不是最大化的主要渠道。我们提出了一个简单的启发式算法，找出每个RIS的元素的最佳相移。基于蒙特卡罗方法的仿真结果验证了所提出的最优相移的优越性相比，随机相移设计。
2021-12-10 cs.IT cs.NA math.IT
Performance Analysis of Mixed-ADC Massive MIMO Systems over Rician Fading Channels
在未来的第五代（5G）无线通信系统中大规模多输入多输出（MIMO）的实际部署由于其高硬件成本和功耗而具有挑战性。解决这一挑战的一个有前途的解决方案是采用低分辨率模数转换器（ADC）架构。然而，由于需要复杂的信号处理来补偿由低分辨率ADC引起的粗略量化，因此这种架构的实际实现具有挑战性。因此，在最近提出的混合ADC架构中，很少保留高分辨率ADC，以实现低复杂度收发器算法。与以前在瑞利衰落信道上的工作相比，我们研究了混合ADC大规模MIMO系统在莱斯衰落信道上的性能，这对于物联网（IoT）等5G场景更为普遍。特别地，针对完美和不完美信道状态信息（CSI）两种情况，推导出了上行链路可达速率的新型封闭形式近似表达式。随着Rician $K$ -因子的增加，推导的结果表明可达速率将收敛到一个固定值。我们还得到了功率缩放定律，每个用户的发射功率可以按比例缩小到基站（BS）天线的数量的倒数完美和不完美的CSI。此外，我们揭示了可实现的速率和能量效率之间的权衡相对于关键的系统参数，包括量化比特，BS天线的数量，莱斯$K$因子，用户发送功率，和CSI质量。最后，数值结果表明，与理想的无限分辨率和低分辨率ADC结构相比，混合ADC结构可以实现更好的能量-速率权衡。
2017-03-10 cs.IT math.IT
Characterization of Capacity and Outage of RIS-aided Downlink Systems under Rician Fading
该研究针对莱斯衰落下RIS辅助的MISO下行系统，将容量最大化转化为L₁范数最大化问题，提出低复杂度的FD和FA最优波束成形算法，推导SNR上界与中断概率下界，验证了界的准确性。
2024-04-16 cs.IT math.IT
On the Performance of IRS-Assisted SSK and RPM over Rician Fading Channels
本文针对IRS辅助无线网络提出SSK与RPM索引调制方案，推导莱斯衰落信道下的成对错误概率、平均误码率及遍历容量，解析结果与仿真完全吻合。
2024-04-10 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Performance of Body-Centric Communications over Alternate Rician Shadowed Fading Channels
本文研究了交替莱斯阴影衰落信道下的物理层安全问题。交替莱斯阴影衰落信道是一种新的适用于人体无线链路和陆地移动卫星的信道模型。我们推导出精确的封闭形式的平均保密容量（ASC），保密中断概率（SOP），和概率的非零保密容量（PNZ）的两种情况下的表达式：（i）m是一个正实数和（ii）m是一个正整数，其中m描述的波动水平的视线组件。在第一种情况下，SOP是根据Meijer的G-函数导出的，而ASC和PNZ是根据多变量Fox的H-函数导出的。在第二种情况下，ASC是根据Meijer的G-函数导出的，而SOP和PNZ是根据初等函数导出的。此外，我们得到的渐近ASC，SOP和PNZ表达式，都匹配以及在高值的信号噪声比的确切的，分别。导出了渐近ASC的容量斜率和渐近SOP的秘密分集阶，为进一步研究提供了物理依据。最后，我们推导的表达式的准确性进行了验证，通过蒙特卡罗模拟。
2020-12-01 cs.IT math.IT
Massive Unsourced Random Access over Rician Fading Channels: Design, Analysis, and Optimization
在本文中，我们研究了一个无源的随机接入方案的大规模机器类型的通信（mMTC）在第六代（6G）无线网络与零星的数据流量。首先，我们建立了一个基于两层信号编码的大规模无源随机接入的一般框架，即，一个外码和一个内码。特别是，考虑到mMTC场景下的莱斯衰落，利用最大似然（ML）方法，设计了一种基于接收信号分布的无源随机接入内码码字活动检测算法.然后，我们分析了所提出的码字活动检测算法的性能，利用Fisher信息矩阵，这有利于导数的近似分布的码字活动向量的估计误差时，基站（BS）天线的数量是足够大的。此外，对于外码，我们提出了一种优化算法来分配消息位和奇偶检验位的长度，从而在错误概率和外码译码所需的复杂度之间取得平衡。最后，通过大量的仿真实验，与现有的检测算法和固定长度分配方案进行比较，验证了所提出的检测算法和优化长度分配方案的有效性。
2022-02-27 cs.IT math.IT
Angle Aware User Cooperation for Secure Massive MIMO in Rician Fading Channel
大规模多输入多输出通信可以通过将无线电频率信号集中到合法用户来实现高级别的安全性。然而，如果窃听者将其自身定位成使得其信道与合法用户的信道高度“相似”，则该系统在莱斯衰落环境中是脆弱的。针对这一问题，提出了一种角度感知的用户协作（AAUC）方案，避免了直接向被攻击用户发送数据，而是依靠其他用户进行协作中继。该方案只需要窃听者的角度信息，并采用一个角度保密模型来表示被攻击系统的平均保密率。在此角度模型下，AAUC问题是非凸的，并提出了一个连续凸优化算法，该算法收敛于Karush-Kuhn-Tucker解。此外，一个封闭的形式的解决方案和Bregman一阶方法推导出的情况下，大规模的天线和大规模的用户，分别。对基于智能反射面的方案进行了扩展。仿真结果验证了所提出的基于逐次凸优化的AAUC算法的有效性，同时也验证了所提出的大规模优化算法的低复杂性。
2020-04-26 cs.IT math.IT
Max-Min Fair Wireless-Powered Cell-Free Massive MIMO for Uncorrelated Rician Fading Channels
本文研究了无小区大规模多输入多输出系统，其中多天线接入点（AP）通过无线功率传输辅助单天线用户设备（UE）。UE利用在下行链路中收集的能量来向AP发送上行链路导频和信息信号。我们认为实际的莱斯衰落的视线分量的信道被相移在每个相干块。推导了该模型的上行链路频谱效率（SE），并考虑了最大最小公平性问题，其中优化变量为AP和UE功率控制系数以及大尺度衰落解码向量。目标是在AP和UE的传输功率约束下最大化用户的最小SE。提出了一种交替优化算法来求解高耦合非凸问题。
2020-01-25 cs.IT eess.SP math.IT
Exact BER Performance Analysis for Downlink NOMA Systems Over Nakagami-m Fading Channels
本文研究了下一代无线通信的一种新技术--非正交多址接入（NOMA）的性能。特别是，比特出错率（BER）性能的下行NOMA系统在Nakagami-m平坦衰落信道，提出。在各种条件和场景下，推导了考虑连续干扰消除（SIC）的下行NOMA系统的准确误码率。发送信号是随机产生的正交相移键控（QPSK）和两个NOMA系统被认为是两个用户和三个用户的系统。得到的BER表达式，然后用于评估两个不同的目标，实现公平性和最小化平均BER的最佳功率分配。这两个目标可以用于各种应用中，例如具有受限发射功率的卫星应用。数值结果和蒙特卡罗模拟完全匹配推导的BER分析结果，并提供了宝贵的洞察最佳功率分配的优势，显示了下行NOMA系统的全部潜力。
2019-08-04 cs.IT math.IT
Performance of Cell-Free Massive MIMO with Rician Fading and Phase Shifts
本文研究了莱斯衰落信道下无小区大规模多输入多输出（MIMO）系统上、下行链路的频谱效率。视线（LoS）路径的相位被建模为均匀分布的随机变量，以考虑由于移动性和相位噪声引起的相移。考虑到在接入点（AP）的先验信息的可用性，相位感知的最小均方误差（MMSE），非感知线性MMSE（LMMSE），最小二乘（LS）估计器。MMSE估计器需要完美估计的相位知识，而LMMSE和LS是在没有它的情况下导出的。在UL中，研究了两层解码方法，以减轻相干和非相干干扰。封闭形式的UL SE表达式与相位感知MMSE，LMMSE和LS估计推导出最大比（MR）合并在第一层和最佳大规模衰落解码（LSFD）在第二层。在下行链路中，研究了两种不同的传输模式：相干和非相干。封闭形式的DL SE表达式的传输模式与MR预编码推导出的三个估计。数值结果表明，LSFD改善了UL SE性能，并且在DL中相干传输模式的性能要优于非相干传输模式。此外，由于缺乏相位信息而导致的性能损失取决于导频长度，并且当导频污染较低时，性能损失较小。
2019-11-01 cs.IT math.IT
Asymptotic Mutual Information Statistics of Separately-Correlated Rician Fading MIMO Channels
在存在Rician衰落和空间相关的情况下，需要精确表征MIMO系统的互信息以评估无线通信信道的吞吐量。在这里，我们提出了一种渐近的方法，允许近似的互信息的分布为高斯分布，以提供平均可达速率和中断概率。更精确地说，当发射天线和接收天线的数目渐近增长且它们的比率接近一个有限常数时，推导了分离相关莱斯衰落MIMO信道的互信息的均值和方差。推导是基于副本的方法，广泛用于理论物理的渐近技术，最近，在通信（CDMA和MIMO）系统的性能分析。副本方法允许以相对简单的方式分析非常困难的系统情况，尽管一些作者指出其假设并不总是严格的。意识到这一点，我们强调的关键假设在这种情况下，非常类似的假设在技术文献中使用的副本方法在其渐近分析。至于有关的互信息的高斯分布的收敛性，它表明，它持有一些温和的技术条件下，这相当于假设的空间相关结构没有渐近占主导地位的本征模。渐近方法的准确性进行评估，提供了相当数量的数值结果。它示出的近似是非常准确的，在各种各样的系统设置，即使当发射和接收天线的数量是小到几个单位。
2007-12-24 cs.IT math.IT
Coverage Analysis In Downlink Poisson Cellular Network With $κ$-$μ$ Shadowed Fading
当基站位置由泊松点过程（PPP）建模时，蜂窝网络的下行链路覆盖概率在期望信道是具有整数形状参数的Nakagami分布时是已知的。然而，对于许多感兴趣的衰落分布，例如Rician、Rician阴影、$κ$ - $μ$、$η$ - $μ$等，覆盖概率未知。$κ$ - $μ$阴影衰落是一般的衰落分布，其特殊情况是迄今为止已知的这些流行分布中的许多。在这封信中，我们推导出当所需信道经历$κ$ - $μ$阴影衰落时的覆盖概率。使用数值模拟，我们验证我们的解析表达式。
2016-10-24 cs.IT math.IT
Performance Analysis of NOMA-based Cooperative Relaying in α - μ Fading Channels
非正交多址（NOMA）被广泛认为是第五代（5G）无线通信标准中用于有效无线电频谱利用的潜在多址技术。在本文中，我们研究的平均可达速率和中断概率的合作中继系统（CRS）的基础上NOMA（CRS-NOMA）的无线链路由$α$ - $μ$广义衰落模型，这里$α$和$μ$指定的非线性和聚类参数，分别为每个链路。平均可达速率用Meijer的G-函数和扩展的广义二元Fox的H-函数（EGBFHF）表示，中断概率用较低的不完全Gamma函数表示。我们的研究结果证实，CRS-NOMA优于CRS与传统的正交多址（CRS-OMA）在频谱效率方面在高发送信噪比（SNR）。从我们的结果中也可以看出，随着非线性/聚类参数值的增加，CRS-NOMA优于其基于OMA的对应物的SNR变得更高。此外，中断概率的渐近分析揭示了CRS-NOMA系统中每个符号的分集阶数对衰落链路的$α$和$μ$参数的依赖性。
2019-03-05 cs.IT math.IT
Error Rate Analysis of Amplitude-Coherent Detection over Rician Fading Channels with Receiver Diversity
幅度相干（AC）检测是一种有效的检测技术，其可以简化接收机设计，同时提供可靠的符号出错率（SER）。因此，这项工作认为，交流检测器的设计和SER分析使用M进制幅度移位键控（MASK）调制莱斯衰落信道。更具体地说，我们得出的最佳，近最佳和次最佳的AC检测器和比较他们的SER相干，非相干和启发式AC检测器。此外，解析SER的启发式检测器推导出使用两种不同的方法，单和多个接收天线。导出的表达式之一表示在一个单一的积分，可以进行数值计算，而第二种方法给出了一个封闭形式的解析表达式的SER，这也是用来推导出一个简单的公式，渐近SER在高信号噪声比（SNR）。所得到的分析和仿真结果表明，交流和相干MASK检测器的SER是可比的，特别是对于高值的Rician K因子，和少量的接收天线。此外，所得结果表明，最佳的交流检测器的SER是等效的相干检测器。然而，最佳AC检测器复杂度过高，特别是在高SNR下。在大多数情况下，启发式AC检测器显着优于最佳非相干检测器，除了在低SNR的二进制ASK的情况下。此外，所得结果表明，启发式交流检测器不受相位噪声的影响，因此在系统受到相当大的相位噪声的情况下，它的性能优于相干检测器。
2019-02-05 cs.IT math.IT
Large-Scale Fading Precoding for Spatially Correlated Rician Fading with Phase Shifts
我们考虑大规模衰落预编码（LSFP），这是一个两层的预编码方案在多小区大规模MIMO（多输入多输出）系统的下行链路，以抑制小区间干扰。我们得到的封闭形式的频谱效率（SE）与LSFP在中央网络控制器和最大比预编码在基站（BS）使用线性最小均方误差或最小二乘信道估计。LSFP权值的设计基于长期的信道统计和两个重要的性能指标进行了优化下每BS的发射功率约束。这些指标是总和SE和比例公平性，其中产生的优化问题是非凸的。利用乘子法中的加权最小均方误差和交替方向法，提出了两种有效的算法。此外，提出了两种部分LSFP方案，以减少前传信令的要求。仿真量化了LSFP在标准单层预编码方案上的性能改进，并确定了每个优化问题的具体优势。
2020-06-25 cs.IT eess.SP math.IT
Uplink Performance of Cell-Free Massive MIMO Over Spatially Correlated Rician Fading Channels
我们考虑一个实际的无小区大规模多输入多输出（MIMO）系统与多天线接入点（AP）和空间相关的莱斯衰落信道。由用户设备移动引起的视线分量的显著相移被随机地建模。此外，我们研究了上行链路的频谱效率（SE）与最大比（MR）/本地最小均方误差（L-MMSE）合并和最佳大尺度衰落解码的基础上的相位感知MMSE，相位感知元素的MMSE和线性MMSE（LMMSE）估计。然后推导出MR组合的新的封闭形式的SE表达式。数值结果验证了我们推导的表达式，并表明SE受益于空间相关性。重要的是观察到L-MMSE和MR组合之间的性能差距随着每个AP的天线数量而增加，并且由于缺乏相移知识，LMMSE估计器的SE低于其他估计器的SE。
2021-10-12 cs.IT eess.SP math.IT
Outage Analysis of $2\times2 $ MIMO-MRC in Correlated Rician Fading
本文讨论了随机矩阵理论中的一个经典问题--求相关Wishart酉系综的最大特征值的分布。特别是，我们推导出累积分布函数（c.d.f.）的新精确表达式具有秩- $1$均值的$2\times 2$相关非中心Wishart矩阵的最大特征值。通过使用这个新的结果，我们推导出一个精确的解析表达式$2\times 2$多输入多输出最大比合并（MIMO-MRC）在莱斯衰落与发送相关和一个强的视线（LoS）组件（秩- $1$信道均值）的中断概率。我们还表明，中断性能的影响的平均值和相关矩阵的特征空间的相对对齐。通常，当LoS路径与相关矩阵的最小特征向量对齐时，在{ \it high}发送信噪比（SNR）状态中，中断随着相关性的增加而逐渐改善。此外，我们表明，作为$K$（莱斯因子）的增长大，停电事件可以近似特征的c.d. f。一个高斯随机变量。
2018-11-16 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of Fluid Antenna System under Spatially-Correlated Rician Fading Channels
本文研究空间相关莱斯衰落信道下Rx-SISO-FAS模型的性能，推导了中断概率、遍历速率的相关表达式与界，分析不同阵列配置与分集阶数，验证了FAS相对传统系统的性能优势及阵列配置等因素的影响。
2025-05-21 cs.IT eess.SP math.IT
