Statistical CSI-based Beamforming for RIS-Aided Multiuser MISO Systems using Deep Reinforcement Learning
针对多用户MISO无线通信中的可重构智能表面（RIS），提出了一种基于统计信道状态信息（S-CSI）的联合波束形成算法。我们使用的S-CSI，这是一个长期的平均级联通道，而不是在大多数现有的作品中使用的瞬时CSI。通过这种方法，信道估计的开销大大减少。我们提出了一个近似策略优化（PPO）算法，这是一个著名的基于行动者-评论家的强化学习（RL）算法来解决优化问题。为了测试该算法的有效性，仿真结果与评估的关键系统参数，包括莱斯因子和RIS的位置，对用户的可实现的和速率。
2022-09-03 eess.SP
Distortion-Aware Linear Precoding for Millimeter-Wave Multiuser MISO Downlink
在这项工作中，我们提出了一个迭代的计划来计算一个线性预编码器，考虑到在多用户多输入单输出下行链路的硬件损伤的影响。我们特别关注的情况下，当发射机配备了非线性功率放大器。使用Bussgang定理，我们制定了一个下限的硬件损伤的存在下，可实现的和速率，并使用投影梯度上升最大化。我们提供了数值例子，证明了所提出的失真感知方案的预编码在毫米波信道的有效性。
2019-06-27 eess.SP
Uplink Sum Rate Maximization for Pinching Antenna-Assisted Multiuser MISO
本文针对捏合天线辅助的多用户MISO系统，提出基于分数规划的联合优化方法，以最大化上行和速率，数值验证其优于固定天线设计。
2025-04-23 cs.IT eess.SP math.IT
Design of an MISO-SWIPT-Aided Code-Index Modulated Multi-Carrier M-DCSK System for e-Health IoT
码索引调制多载波M进制差分混沌键控（CIM-MC-M-DCSK）系统不仅继承了传统DCSK系统低功耗、低复杂度的优点，而且显著提高了传输速率。这一特性对于拥有数万亿低成本设备的物联网（IoT）尤为重要。特别是，对于电子健康物联网应用，设计了一种有效的传输方案，以解决由一个基站服务的众多用户设备的有限电池容量的挑战。利用不同初始值混沌信号的正交特性，提出了一种新的多输入单输出同时无线信息和能量传输（MISO-SWIPT）方案。所提出的系统采用功率分配模式，这是非常有前途的同时提供能量和传输信息的用户设备没有任何外部电源。特别是，新系统可以在不使用信道估计器的情况下实现理想的抗多径衰落能力。在多径瑞利衰落信道下，推导了该系统的误码率解析表达式。此外，所提出的系统的频谱效率和能量效率进行了分析。仿真结果不仅验证了解析表达式的正确性，而且证明了该系统的优越性。
2020-03-16 cs.NI eess.SP
Distributed Continuous Aperture Arrays for Multiuser SWIPT
Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；National University of Sciences & Technology (NUST)（国立科学与技术大学）
本文提出分布式连续孔径阵列用于多用户SWIPT，通过优化电流分布实现系统功率消耗显著降低。
2026-02-24 eess.SP
Artificial Noise Aided Secure Cognitive Beamforming for Cooperative MISO-NOMA Using SWIPT
认知无线电（CR）和非正交多址接入（NOMA）由于其实现高频谱效率和大规模连接的潜力而被认为是两种有前途的技术。本文研究了一种多输入单输出NOMA CR网络，该网络依赖于同时无线信息和功率传输（SWIPT），旨在支持大量的功率有限的电池驱动设备。与大多数使用理想线性能量收集模型的现有作品相比，本研究应用了更实用的非线性能量收集模型。为了提高主网络的安全性，提出了一种人工噪声辅助的协同干扰方案。研究了在实际保密率和能量收集约束下的人工噪声辅助波束形成设计问题。具体地说，传输功率最小化问题下制定完美的信道状态信息（CSI）和有界CSI误差模型。所提出的问题是非凸的，因此解决起来具有挑战性。提出了一对使用半定松弛（SDR）或代价函数的算法来解决这些问题。我们的仿真结果表明，所提出的合作干扰方案成功地建立安全的通信和NOMA是能够优于传统的正交多址接入在其功率效率。最后，我们证明了代价函数算法优于基于SDR的算法。
2018-02-20 cs.GT eess.SP
A Joint Solution for Scheduling and Precoding in Multiuser MISO Downlink Channels
与BS的发射天线相比，具有大量用户的MISO下行链路信道的长期平均性能取决于干扰管理，这需要调度和预编码的联合设计问题。与以前的作品，不提供一个真正的联合设计，本文着重于制定一个问题，适合联合更新的调度和预编码。新的优化配方进行了研究，以揭示隐藏的差异的凸/凹结构的三个经典标准（加权和速率，最大最小信干噪比，功率最小化）和相关的约束条件被认为是。此后，我们提出了一个凹凸过程框架为基础的迭代算法，调度和预编码变量在每次迭代联合更新。最后，我们通过Monte-Carlo模拟显示了联合解决方案在性能上的优越性。
2019-02-13 eess.SP
Queueing Theoretic Models for Multiuser MISO Content-Centric Networks with SDMA, NOMA, OMA and Rate-Splitting Downlink
多用户、多输入、单输出（MU-MISO）系统被证明是5G和6 G等下一代无线网络中不可或缺的。MISO系统的空间分集已经在这些无线系统中的物理层设计中被利用以提高容量。最近的几项研究利用了内容请求中的冗余以及MISO系统的空间多样性来进一步提高容量。结果表明，基于SDMA、NOMA、OMA和速率分割的MISO最大最小公平（MMF）波束形成方案可以用来提高内容传输速率。然而，在大多数这些研究的关键方面，如在下行链路和用户动态的延迟和用户动态一般被忽略。在这项工作中，我们研究了在MU-MISO内容中心网络（CCN）中，同步、波束成形和用户动态之间的相互作用如何影响下行链路的服务质量（用户体验的延迟）。我们提出了一种简单的理论模型，可以直接适用于MU-MISO CCN，以执行最佳的多组多播下行链路传输。我们表明，最近开发的简单组播队列（SISO）系统可以直接用于MU-MISO系统，它提供了优越的性能，由于其始终稳定的性质。此外，我们观察到，MMF波束成形方案加上CDMA可能对具有良好信道的用户相当不公平。因此，我们提出了一个改进的双缓存，解决了这个问题。我们还提供了理论分析的平均延迟所经历的用户在这样的MU-MISO CCN。
2022-05-08 cs.NI eess.SP
Symbol-Level Precoding Design for Max-Min SINR in Multiuser MISO Broadcast Channels
本文研究了多用户多输入单输出（MISO）信道下行链路中最大最小信干噪比（SINR）准则下的符号级预编码（SLP）设计问题。首先，我们证明了距离保持建设性干涉区域（DPCIR）总是多面体角（移动尖锥）的任何给定的星座点与无界的决策区域。然后证明了在一个给定的无界DPCIR中，任何信号的范数大于对应顶点的范数当且仅当星座的凸包包含原点。利用这些性质，我们表明，无噪声的接收信号躺在一个无界的DPCIR的功率是两个参数的严格递增函数。这允许我们将原始非凸SLP最大-最小SINR重新公式化为凸优化问题。我们讨论的损失，由于我们提出的凸重构，并提供了一些模拟结果。
2018-03-19 cs.IT eess.SP math.IT
User Grouping and Resource Allocation in Multiuser MIMO Systems under SWIPT
针对SWIPT多用户MIMO广播网络，本文推导最优发射协方差结构，借助R-P区域评估速率与收能折中，并提出两阶段用户分组机制。
2024-12-03 eess.SP
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
RIS-assisted Multiuser MISO Transmission and the Impact of Imperfect Channel Estimation
Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC)（加泰罗尼亚理工大学）
本文研究了毫米波频段下多用户MISO系统中RIS与ZF预编码的联合设计，探讨了不完美信道估计对BER的影响，并提出鲁棒的试点传输方案以均衡多用户干扰。
2026-05-12 eess.SP
Long-Term CSI-based Design for RIS-Aided Multiuser MISO Systems Exploiting Deep Reinforcement Learning
本文研究了可重构智能表面辅助多用户通信网络的传输设计问题。不同于现有的大多数贡献，我们考虑长期CSI为基础的传输设计，其中在基站（BS）的波束成形向量和在RIS的相移设计基于长期CSI，这可以显着降低信道估计开销。由于缺乏明确的遍历数据率表达式，我们提出了一种新的深度确定性策略梯度（DDPG）的算法来解决优化问题，这是通过使用离线方式产生的信道向量进行训练。仿真结果表明，可实现的净吞吐量高于传统的瞬时CSI为基础的计划时，考虑到信道估计开销。
2021-11-24 cs.IT eess.SP math.IT
Sum-Rate Maximization for Multiuser MISO Downlink Systems with Self-sustainable IRS
本文研究了多用户多输入单输出（MISO）下行链路通信辅助下的自我可持续的智能反射表面（IRS），它可以收获的功率从接收到的信号。我们研究了联合设计的波束形成器在接入点（AP）和相移和功率收获时间表在IRS最大化的系统和速率。该设计被制定为一个非凸优化问题，考虑到IRS元件的能力，收获无线功率实现自我可持续性。随后，我们提出了一个计算效率高的交替算法，以获得一个次优的解决方案的设计问题。仿真结果表明：在IRS辅助系统中，系统和速率与系统自维持能力之间存在一个非平凡的折衷关系;随着IRS单元数目的增加，系统性能得到改善;采用小比特分辨率的离散移相器的IRS，在连续相移的情况下，系统和速率足以达到理想情况下的可观值。
2020-05-24 cs.IT eess.SP math.IT
Joint User Scheduling and Beamforming Design for Multiuser MISO Downlink Systems
在多用户通信系统中，用户调度和波束形成（US-BF）设计是两个基本问题，通常在现有的文献中被分开研究。在这项工作中，我们专注于联合US-BF设计的目标是最大限度地提高预定用户的集合基数，这是计算上的挑战，由于非凸目标函数和离散连续变量的耦合约束。针对这些问题，首先提出了一种基于逐次凸逼近的US-BF优化算法。然后，受无线智能通信的启发，将联合US和功率分配网络模型与BF解析解相结合，提出了一种基于图神经网络的联合US-BF（J-USBF）学习算法。各种数值结果验证了SCA-USBF和J-USBF的有效性，后者具有相近的性能和更高的计算效率。此外，建议的J-USBF也享有在动态无线网络场景的通用性。
2022-07-04 cs.IT eess.SP 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
Secure SWIPT in the Multiuser STAR-RIS Aided MISO Rate Splitting Downlink
本文提出一种基于STAR-RIS辅助的安全SWIPT下行RSMA系统，通过顺序参数凸近似的两步迭代算法优化预编码和STAR-RIS配置，最大化最坏情况总保密速率，显著提升了保密传输速率和频谱效率，且性能优于OMA和NOMA。
2024-06-02 cs.IT eess.SP math.IT
Soft Demodulator for Symbol-Level Precoding in Coded Multiuser MISO Systems
针对编码多用户MISO系统中符号级预编码信号的非高斯分布，提出改进高斯、高斯混合模型及基于Transformer的神经软解调器，显著提升吞吐量。
2023-10-16 eess.SP
Robust and Secure Sum-Rate Maximization for Multiuser MISO Downlink Systems with Self-sustainable IRS
本文研究了一种可自我维持的智能反射表面（IRS），它可以同时从接收到的信号中反射和收获能量的多用户多输入单输出（MISO）下行链路通信。我们研究了联合设计的波束形成器在接入点（AP）和相移，以及能量收集时间表在IRS最大化系统和速率。该设计被制定为一个非凸优化问题，考虑到IRS元件的无线能量收集能力，安全通信，以及对信道状态信息（CSI）不完善的影响的鲁棒性。随后，我们提出了一个计算效率高的迭代算法，以获得一个次优的解决方案的设计问题。在每次迭代中，采用S-过程和逐次凸逼近来处理中间优化问题。仿真结果表明：（1）在系统总速率和IRS的自维持性之间存在一个非平凡的折衷关系：（2）所提出的方案所获得的性能增益在大量能量收集IRS元件的情况下是饱和的; 3）配备有小比特分辨率离散移相器的IRS足以实现相当大的系统总和-具有连续相移的理想情况的速率。
2021-08-04 cs.IT eess.SP math.IT
A Framework for One-Bit and Constant-Envelope Precoding over Multiuser Massive MISO Channels
考虑以下问题：多天线基站（BS）通过预编码向多个单天线用户发送多个符号流。然而，与传统的多用户预编码不同，发送的信号受到二进制，单位模，甚至离散单位模约束。这种约束出现在一位和恒定包络（CE）大规模MIMO场景中，其中高分辨率数模转换器（DAC）分别被一位DAC和移相器取代，以降低硬件成本和能耗。在一比特和CE限制下的多用户预编码造成了显著的设计困难。在本文中，我们建立了一个框架，设计多用户预编码下的一位，连续CE和离散CE的情况下-所有在一个主题。首先，我们制定了一个预编码设计，侧重于最小化的符号错误概率（SEP），假设正交幅度调制（QAM）星座。然后，我们设计了一个算法，我们的SEP为基础的设计。该算法结合了i）一种新的惩罚方法，用于处理二进制，单位模量和离散单位模量约束;和ii）一阶非凸优化配方定制的设计。具体地说，后者是一种通过加速投影梯度的不精确优化最小化方法，仿真结果表明，该方法运行速度非常快，可以处理大量的决策变量。仿真结果表明，所提出的设计提供了显着更好的比特出错率性能比现有的设计。
2019-08-17 cs.IT eess.SP math.IT
Symbol-Level Precoding for Average SER Minimization in Multiuser MISO Systems
本文提出一种利用建设性干扰和噪声功率的符号级预编码方案，通过双空间交替优化算法在正交Stiefel流形和欧几里得空间上联合优化发射信号与重缩放因子，以最小化多用户MISO系统中高阶QAM的平均符号错误率，仿真验证了其性能优势。
2023-10-11 eess.SP
Site-Specific Channel Modeling and Optimization of RIS-Assisted Multiuser MISO Systems
University of Toronto（多伦多大学）
本文提出基于物理的信道建模与优化框架，用于特定环境中RIS辅助下行多用户多输入单输出通信系统，通过混合射线追踪和全波电磁分析方法构建确定性信道模型，优化基站波束成形器和RIS负载阻抗以最大化最小可实现速率。
2026-03-22 eess.SP physics.app-ph
Cascaded Channel Estimation for Intelligent Reflecting Surface Assisted Multiuser MISO Systems
研究了智能反射面（IRS）辅助的多用户多输入单输出系统上行链路级联信道估计。我们专注于一个子-6 GHz的情况下，信道传播不是稀疏的，IRS元素的数量可以大于BS天线的数量。提出了一种新的信道估计协议，该协议不需要进行开-关幅度控制以避免反射功率损失。此外，通过利用公共链路结构来分解级联的信道系数，通过将公共链路变量与用户特定变量相乘，大大减少了导频开销。然而，这两种类型的变量是高度耦合的，这使得它们难以估计。为了解决这个问题，我们制定了一个基于优化的联合信道估计问题，它只利用级联信道的协方差。然后，我们设计了一个低复杂度的交替优化算法的非凸优化问题的有效初始化，它实现了局部最优解。为了进一步提高估计精度，我们提出了一种新的配方，以优化所提出的协议的训练相移配置，然后使用逐次凸逼近算法求解。综合仿真验证了所提出的算法具有最高的性能相比，各种国家的最先进的基线计划。
2021-08-20 eess.SP
Channel Estimation and Beamforming for Microwave Linear Analog Computers (MiLACs)-Aided Multiuser MISO Systems
Imperial College London（帝国理工学院）
针对微波线性模拟计算机辅助的多用户MISO系统，提出利用信道相关矩阵秩亏特性，通过模拟域压缩接收信号实现低维信道估计，并级联两个MiLAC高效实现正则化迫零波束成形，大幅降低计算复杂度。
2026-07-02 cs.IT eess.SP math.IT
Spectral Efficiency Maximization for DMA-enabled Multiuser MISO with Statistical CSI
针对仅具备统计CSI的DMA使能多用户MISO上下行系统，本文分别提出基于WMMSE和PDD的优化算法以最大化遍历和速率，数值验证其准确且优越。
2025-06-11 cs.IT eess.SP math.IT
A Refined Alternating Optimization for Sum Rate Maximization in SIM-Aided Multiuser MISO Systems
针对SIM辅助多用户MISO下行链路和速率最大化问题，本文提出改进的交替优化方法，通过先优化SIM相移并采用迭代投影梯度，在固定SIM厚度下突破性能饱和，实现最高115.53%的和速率提升。
2025-08-21 eess.SP
Joint Symbol-Level Precoding and Reflecting Designs for IRS-Enhanced MU-MISO Systems
智能反射表面（IRSs）通过改变传播环境以成本有效和硬件有效的方式增强无线通信，已经成为一种革命性的解决方案。此外，符号级预编码（SLP）由于其在将多用户干扰（MUI）转化为有用信号能量方面的优势，最近引起了相当大的关注。因此，研究IRS在符号级预编码系统中的应用以通过操纵多用户信道以更有效的方式利用MUI是有意义的。在本文中，我们专注于联合符号级预编码和反射设计的IRS增强的多用户多输入单输出（MU-MISO）系统。功率最小化和服务质量（QoS）的平衡问题。为了解决联合优化问题，我们开发了一种有效的迭代算法，将它们分解为单独的符号级预编码和块级反射设计问题。采用基于梯度投影的算法设计符号级预编码，采用基于黎曼共轭梯度（RCG）的算法解决反射设计问题。仿真结果表明IRS带来了显着的性能改善，并说明了我们提出的算法的有效性。
2021-03-20 eess.SP
Multiuser MISO UAV Communications in Uncertain Environments with No-fly Zones: Robust Trajectory and Resource Allocation Design
在本文中，我们研究了多用户下行链路多输入单输出（MISO）无人机（UAV）通信系统的鲁棒资源分配算法的设计，在这种系统中，我们考虑到各种不确定性是不可避免的，如果不加注意，可能会严重降低系统的性能。我们联合优化的二维（2-D）轨迹和发射波束形成矢量的无人机的总功耗最小化。该算法的设计制定为一个非凸优化问题，考虑到不完善的知识所造成的无人机抖动，用户位置的不确定性，风速的不确定性，和多边形禁飞区（NFZ）的出发角（AoD）。尽管优化问题的非凸性，我们最佳地解决它采用单调优化理论和半定规划松弛产生最佳的2-D轨迹和波束形成策略。由于开发的最优资源分配算法需要一个高的计算复杂度，我们还提出了一个次优的迭代低复杂度计划的基础上逐次凸逼近最优性和计算复杂度之间的平衡。我们的仿真结果不仅显示了显着的节能所提出的算法相比，两个基线方案，但也证实了他们的鲁棒性无人机抖动，风速的不确定性和用户位置的不确定性。此外，我们的研究结果揭示了风速不确定性和NFZ的联合存在对无人机轨迹有相当大的影响。尽管如此，通过使用所提出的鲁棒设计来抵消风速的不确定性，我们可以同时最大限度地减少UAV的总功耗，并确保不侵入任何NFZ的安全轨迹。
2019-05-28 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
Microwave Linear Analog Computer (MiLAC)-aided Multiuser MISO: Fundamental Limits and Beamforming Design
Imperial College London（帝国理工学院）
本文提出MiLAC辅助的多用户MISO波束成形设计，通过混合架构实现比传统方法更高的灵活性和更低的复杂度。
2026-01-15 eess.SP
A Robust Deep Learning-Based Beamforming Design for RIS-assisted Multiuser MISO Communications with Practical Constraints
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Zhejiang University（浙江大学）
近年来，可重构智能表面（RIS）已成为一种很有前途的技术，以改善无线通信。它通过控制可重构的无源元件，以较少的硬件成本和较低的功耗来引导入射信号，以创造一个良好的传播环境。在本文中，我们考虑了一个RI辅助的多用户多输入单输出下行链路通信系统。我们的目标是最大化的加权和速率的所有用户通过联合优化的主动波束形成在接入点和被动波束形成向量的RIS元素。与大多数现有的作品，我们认为更实际的情况下，离散相移和不完善的信道状态信息（CSI）。具体来说，对于离散相移和理想CSI的情况下，我们首先开发了一个深度量化神经网络（DQNN），同时设计的主动和被动波束形成，而大多数报道的作品设计他们交替。然后，我们提出了一种改进的结构（I-DQNN）的基础上DQNN简化参数的决策过程时，每个RIS元素的控制位大于1位。最后，我们提出的两个DQNN为基础的算法的情况下，离散相移和不完美的CSI被认为是同时。仿真结果表明，这两种基于DQNN的算法在理想CSI情况下具有比传统算法更好的性能，在不理想CSI情况下也具有更好的鲁棒性。
2021-11-12 cs.IT cs.LG eess.SP
Energy Efficient Beamforming Design for MISO Non-Orthogonal Multiple Access Systems
当考虑下一代无线网络时，非正交多址接入（NOMA）代表用于提高频谱效率的可行的多址接入技术。NOMA的基本性能通常使用下行链路波束成形和功率分配技术来增强。虽然下行链路波束赋形先前已经研究了不同的性能标准，如总和速率和最大-最小速率，它还没有被研究在多用户，多输入单输出（MISO）的情况下，特别是与能源效率的标准。在本文中，我们研究了一个多用户MISO-NOMA系统的上下文中的下行链路传输的能量有效的波束成形技术的设计。特别地，该波束成形设计被公式化为具有最小用户速率要求和发射功率约束的全局能量效率（GEE）最大化问题。针对GEE-Max问题的非凸性，利用序贯凸逼近（SCA）技术和Dinkelbach算法，提出了两种新的MISO-NOMA系统下行波束形成算法。我们的评估所提出的算法表明，他们提供了类似的最佳设计，并有效地提供大量的能源效率相比，基于传统方法的设计。
2019-02-15 eess.SP
Full-Duplex Multiuser MISO Under Coarse Quantization: Per-Antenna SQNR Analysis and Beamforming Design
Korea Advanced National Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Pohang University of Science and Technology (POSTECH)（浦项科技大学）
本文提出了一种考虑自干扰和量化的波束成形方法，以提高全双工多用户MISO系统在粗量化下的频谱效率。
2026-01-23 cs.IT eess.SP math.IT
Beamforming Design for Stem-Connected Microwave Linear Analog Computer (MiLAC)-Aided Multiuser MISO Downlinks
King Abdullah University of Science and Technology（阿卜杜拉国王科技大学）；Imperial College London（帝国理工学院）
针对多用户MISO下行链路，研究茎连接微波线性模拟计算机（MiLAC）的波束赋形设计，证明其可实现复Stiefel流形上的所有波束赋形器，并在N≥2K-1时达到与全连接MiLAC相同的和速率，提出加权最小均方误差求解器与交替优化方法处理离散硬件约束。
2026-10-14 eess.SP
Robust Beamforming for SWIPT System with Chance Constraints
研究了多输入单输出（MISO）下行链路无线信息和功率同步传输（SWIPT）网络中的鲁棒波束形成问题。采用时间切换的方式分别进行能量收集和信息解码，在不完全信道状态信息（CSI）和用户能量收集机会约束条件下，以最大化和速率为目标。针对最小收获能量约束不一定要满足的特点，采用机会约束对其进行建模，并利用Bernstein不等式将其等价转化为确定性约束。将不完美信道状态信息的最大和速率问题视为非凸问题，将其等价转化为最小均方误差（MMSE）期望的求解，并提出了一种交替优化（AO）算法，将优化问题分解为发射波束形成器设计和切换时间划分两个子问题。仿真结果表明，非鲁棒的最先进的计划相比，性能增益。
2018-03-21 eess.SP
Hybrid beamforming with dynamic subarrays and low-resolution PSs for mmWave MU-MISO systems
具有大规模天线阵列的模拟/数字混合波束成形架构在毫米波（mmWave）通信系统中得到了广泛的考虑，因为与传统的全数字波束成形相比，它们可以解决性能和硬件效率之间的折衷。现有的混合波束形成研究主要集中在子阵固定的全连接结构或部分连接结构，其中模拟波束形成器通常由无限分辨率移相器（PS）实现。在本文中，我们介绍了一种新的混合波束形成结构的动态子阵列和硬件高效的低分辨率PS毫米波多用户多输入单输出（MU-MISO）系统。通过开关网络和PS将每个RF链动态连接到非重叠子阵列，我们可以利用多天线和多用户分集来减轻由于使用实际的低分辨率PS而导致的性能损失。首先提出了一种基于分式规划（FP）的迭代混合波束形成器设计算法，旨在最大化MU-MISO系统的和速率性能。为了降低复杂度，我们也提出了一个简单的启发式混合波束形成器的设计算法的动态子阵计划。大量的仿真结果表明，与现有的固定子阵方案相比，动态子阵和低分辨率PS的混合波束形成架构的优势。
2019-06-04 eess.SP
Leveraging Movable-Element STARS for RSMA-SWIPT Under Practical System Imperfections
Tongling University（铜陵大学）；University of Oulu（奥卢大学）；Mid Sweden University（瑞典中部大学）；University of Luxembourg（卢森堡大学）
本研究提出将可移动单元STARS与RSMA集成于SWIPT系统，通过联合优化波束成形、单元位置等应对CSI不确定性和硬件损伤，实现鲁棒高和速率。
2026-10-20 eess.SP
Multi-Objective Resource Allocation for IRS-Aided SWIPT
在这封信中，我们研究了资源分配的多用户智能反射面（IRS）辅助的同时无线信息和功率传输（SWIPT）系统。具体地，多天线基站（BS）在IRS的辅助下同时向多个能量收集接收器（EHR）和信息解码接收器（IDR）发送能量和信息信号。在这种设置下，我们引入了一个多目标优化（MOOP）框架，通过联合优化BS处的能量/信息波束成形向量和IRS处的相移，来研究数据和速率最大化和总收获能量最大化之间的基本权衡。该MOOP问题首先通过$ε$ -约束方法转化为单目标优化问题（SOOP），然后通过优化最小化（MM）和内逼近（IA）技术求解。仿真结果揭示了所考虑的竞争目标之间的非平凡的权衡，以及所提出的方案相比，各种基线计划的优越性能。
2021-03-10 cs.IT eess.SP math.IT
IRS-Enhanced Wideband MU-MISO-OFDM Communication Systems
智能反射面（IRS）可以智能地改变无线环境，提高通信性能，被认为是未来无线通信系统的一项使能技术。研究了一种基于IRS增强的宽带多用户多输入单输出正交频分复用（MU-MISO-OFDM）系统。我们的目标是联合设计发射波束形成器和IRS的反射，以最大限度地提高所有子载波的平均和速率。利用和速率最大化与均方误差最小化之间的关系，提出了一种有效的波束形成器与IRS联合设计算法。仿真结果表明，该算法能显著提高平均和速率，从而验证了IRS在宽带无线通信系统中应用的有效性。
2019-09-25 eess.SP
Robust SAC-Enabled UAV-RIS Assisted Secure MISO Systems With Untrusted EH Receivers
Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；University College Dublin（都柏林大学学院）；San Diego State University（圣地亚哥州立大学）
本文研究了无人机辅助RIS增强的多用户MISO系统，旨在最大化最坏情况下的保密能量效率，通过结合BCD和SCA方法以及定制的SAC框架，解决非凸优化问题。
2026-05-15 eess.SP
Superimposed Chirp Waveforms for SWIPT with Diplexer-based Integrated Receivers
提出用于 SWIPT 的叠加 chirp 波形与子带选择方案，并结合 DIR 接收机，推导平均收集能量闭式表达式，证明其在能量收集、多用户公平性和传输区域上的增益。
2023-11-08 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 Beamforming for RIS-Assisted Multiuser Fluid Antenna Systems
本文研究RIS辅助多用户MISO流体天线系统中的混合波束赋形，提出基于BCD、SDR和MM的交替优化方案，并进一步设计低复杂度栅瓣伸缩式FAS方案，在仅需统计CSI条件下显著提升可达速率。
2025-04-12 eess.SP
A Novel SCA-Based Method for Beamforming Optimization in IRS/RIS-Assisted MU-MISO Downlink
在这封信中，我们考虑的基本问题，联合设计的发射波束形成器和智能反射表面（IRS）/可重构智能表面（RIS）的相移，以最大限度地减少发射功率，在个人用户的服务质量的限制，在IRS辅助的多用户多输入单输出下行链路通信系统。特别是，我们提出了一种新的连续凸逼近的二阶锥规划方法，其中所有的优化变量同时更新，在每次迭代。我们提出的方案实现了卓越的性能相比，最先进的基准解决方案。此外，所提出的方案的复杂度是$O(N_{\mathrm s}^{3.5})$，而最先进的基准方案的复杂度是$O(N_{\mathrm s}^{7})$，其中$N_{\mathrm s}$表示IRS处的反射元件的数量。
2022-11-19 eess.SP
Integrating Sensing, Communication, and Power Transfer: Multiuser Beamforming Design
本文针对6G多用户MIMO系统提出集成感知、通信与功率传输（ISCPT）的波束成形设计，通过优化波束成形和功率分配，在满足通信与能量传输需求下提升感知性能，并揭示三者的性能权衡。
2023-11-15 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Design of Beyond-Diagonal Reconfigurable Intelligent Surface Empowered RSMA-SWIPT System Under Channel Estimation Errors
本文研究了信道估计误差下BD-RIS赋能的RSMA-SWIPT系统，提出基于交替优化的鲁棒设计框架，联合优化发射预编码、功率分割及散射矩阵，显著提升了系统总速率与收敛速度。
2025-08-11 eess.SP
One-Bit Symbol-Level Precoding for MU-MISO Downlink with Intelligent Reflecting Surface
研究了基于智能反射面的多用户多输入单输出（MISO）下行链路符号级预编码（SLP）。具体地说，通过假设在基站（BS），这是由于使用低分辨率DAC在大规模发射天线的制度，在BS和在IRS的相移的一位SLP的联合设计，提出了一个目标，最大限度地减少最坏情况下的符号错误概率（SEP）的用户在PSK调制。该联合设计问题本质上是一个混合整数非线性规划问题。为了解决这个问题，我们交替优化一位信号和相移。对于前者，松弛的一位SLP问题的一个对偶的解决镜像下降（MD）方法与最大块改进（MBI）算法。对于后者，采用加速投影梯度（APG）方法来优化相位。数值结果表明，所提出的联合设计可以获得更好的SEP性能比传统的线性预编码和一位SLP。
2020-09-29 eess.SP
Robust Beamforming Design for Intelligent Reflecting Surface Aided MISO Communication Systems
由于智能反射面（IRS）的信号处理能力有限，要获得理想的信道状态信息（CSI）具有挑战性。在本文中，我们研究了最坏情况下的鲁棒波束形成设计的IRS辅助多用户多输入单输出（MU-MISO）系统的假设下，不完美的CSI。我们的目标是最大限度地减少发射功率，同时确保每个用户的可达速率满足所有可能的信道错误实现的服务质量（QoS）的要求。在单位模和速率约束下，该问题是非凸的。CSI的不完善进一步增加了解决这个问题的难度。通过使用近似和转换技术，我们将这个问题转化为一个序列的半定规划（SDP）的子问题，可以有效地解决。数值结果表明，所提出的鲁棒波束形成设计可以保证所需的QoS目标的所有用户。
2020-06-01 eess.SP
MISO NOMA Downlink Beamforming Optimization with Per-Antenna Power Constraints
考虑多输入单输出（MISO）系统中非正交多址接入（NOMA）传输的多用户下行波束成形优化问题。总发射功率最小化的问题，制定了每天线功率约束和服务质量（QoS）约束下的NOMA原则。该问题是一个非凸二次约束二次规划问题，传统的半定规划松弛方法是不紧的。为了解决非凸NOMA波束形成问题，我们为每个信号干扰噪声比（SINR）约束构造了一个二阶锥近似，并形成了一个迭代算法，在该算法中求解了一系列二阶锥规划（SOCP）。SOCP序列的最优值是非增的，它收敛到一个局部最优值。然而，我们广泛的模拟结果表明，局部最优值或多或少是好的全局最优值。特别是，我们表明，SDP松弛是紧的两个用户的情况下，如果一个SINR的约束是严格的（非约束）在最优。详细的仿真结果表明，通过所提出的近似算法的性能增益的NOMA下行链路波束成形与每个天线的功率约束。
2018-11-30 eess.SP
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
Stacked Intelligent Metasurfaces for Multiuser Downlink Beamforming in the Wave Domain
本文提出一种用于多用户MISO下行系统的堆叠智能超表面（SIM）波域波束成形设计，通过联合优化发射功率与离散相移，免除了传统数字波束成形，使总速率较传统系统提升约200%。
2025-05-02 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Reinforcement Learning Based Joint Downlink Beamforming and RIS Configuration in RIS-aided MU-MISO Systems Under Hardware Impairments and Imperfect CSI
Bilkent University（比尔肯特大学）；KTH Royal Institute of Technology（KTH皇家理工学院）
我们引入了一种新的深度强化学习（DRL）方法，在多用户多输入单输出（MU-MISO）系统中联合优化发射波束成形和可重构智能表面（RIS）相移，以最大化相位相关反射幅度模型下的总下行链路速率。我们的方法解决了不完美的信道状态信息（CSI）和硬件损伤的挑战，考虑一个实际的RIS幅度模型。我们比较了我们的方法对香草DRL代理在两种情况下的性能：完美的CSI和相位相关的RIS幅度，和不匹配的CSI和理想的RIS反射。结果表明，该框架显着优于香草DRL代理下失配和接近黄金标准。我们的贡献包括修改DRL方法，以解决发射波束成形和相移和相位相关的幅度模型的联合设计。据我们所知，我们的方法是第一个基于DRL的方法，在RIS辅助MU-MISO系统中的相位相关反射振幅模型。我们在这项研究中的发现突出了我们的方法作为一个有前途的解决方案，以克服硬件损伤的RIS辅助无线通信系统的潜力。
2023-03-29 cs.LG cs.NI eess.SP
Multiuser One-Bit Massive MIMO Precoding Under MPSK Signaling
最近，已经有一系列的研究活动，研究如何大规模MIMO预编码应该设计时，在发射机侧的数模转换是由廉价的一位数模转换器（DAC）操作。这种研究的动机是希望大幅降低射频链的硬件成本和功耗，如果仍然使用高分辨率DAC，这在大规模MIMO中是无法负担的。1位MIMO预编码设计问题比高分辨率DAC问题更难解决。在我们以前的工作中，我们开发了一个最小的符号错误概率（SEP）设计下的多用户MISO下行链路的情况下，正交幅度调制信令的一位预编码。利用以前的工作，这项工作显示了如何最小SEP设计应用于多进制相移键控（MPSK）信令。仿真结果表明，我们的最小SEP设计提供了显着更好的比特出错率（BER）的性能比其他设计高阶PSK，如8-PSK和16-PSK。作为次要但有用的附带贡献，我们还解决了在现有技术中仅直观处理的MPSK SEP表征问题。
2018-09-24 cs.IT eess.SP math.IT
An efficient algorithm for multiuser sum-rate maximization of large-scale active RIS-aided MIMO system
本文针对大规模主动RIS辅助的多用户MISO下行链路系统，提出了一种具有半闭式更新和低迭代复杂度的块逐次上界最小化（BSUM）高效算法，以解决和速率最大化问题，其计算速度显著优于现有通用优化求解器。
2024-01-11 cs.IT eess.SP math.IT
