Multiuser Beamforming for Pinching-Antenna Systems: An Element-wise Optimization Framework
针对PASS上下行多用户和速率最大化问题，提出基带与pinching波束成形的低复杂度逐元素顺序优化框架，闭式推导多种线性方案并验证其性能优势。
2025-06-07 eess.SP
Transmit Antenna Selection and Beamformer Design for Secure Spatial Modulation with rough CSI of Eve
空间调制（SM）辅助网络的安全性通常可以通过以降低误比特率为代价降低期望链路的功率，并假设消耗到人工噪声（AN）投影（ANP）的功率来提高。我们制定的联合优化问题的最大化的保密率（Max-SR）在安全SM辅助网络的背景下，这是一个非线性混合整数规划问题的发射天线选择和ANP。为了解决这个问题，我们提供了一对解决方案，即联合和单独的解决方案。具体地说，SR的精确近似用于降低计算复杂度，和最佳AN协方差矩阵（ANCM）被发现的凸优化任何给定的有源天线组（AAG）。然后，给定一个大的AAG的集合，模拟退火机制被调用来优化AAG的选择，其中相应的ANCM被重新计算，以及当AAG的变化时，这种优化方法。为了进一步降低上述联合优化的复杂度，还提出了一种低复杂度的两阶段分离优化方法。此外，当发射天线的数目趋于无穷大时，Max-SR问题变得等同于使期望用户的信号与干扰加噪声比与窃听者的信号与干扰加噪声比的比率最大化。因此，我们原来的问题减少到一个分式规划问题，因此一个显着的计算复杂性降低可以实现的优化问题。我们的仿真结果表明，所提出的算法优于现有的泄漏为基础的零空间投影方案的SR性能方面，并大大降低了复杂度在轻微的SR性能降低。
2019-05-24 eess.SP
Two-stage Beamformer Design via Deterministic Equivalents
在单天线用户设备（UE）$K$和基站（BS）天线$N$的数量都很大的情况下考虑最优线性接收机的复杂度降低。两级波束形成（TSB）通过级联统计外波束形成器（OBF）和瞬时内波束形成器（IBF）设计，大大降低了大规模多天线接收机的高实现复杂度。使用渐近大系统分析，我们提出了一种新的TSB方法，调整用户特定的OBF矩阵的最佳最小均方误差（MMSE）向量的投影到波束域的基础上的尺寸。波束域首先被划分为$S$窄扇区，使得每个扇区包含$D$ DFT波束。然后，计算所谓的确定性等价物，用于最佳MMSE向量到渐近状态中的每个扇区中的振幅投影，其中$N$、$K$和$D$以非平凡比率$N/K = C$和$N/D = S$变大。给定扇区特定值的近似，基于统计信道属性和角域中用户之间的重叠量来优化每个UE特定OBF向量的结构和维度。数值分析表明，所获得的SINR值接近最佳MMSE接收机，而计算负担大大减少。
2019-12-02 eess.SP
Vehicle-Mounted Steerable Wideband Antenna Array for NATO Band III Tactical Radio Links
Faculty of Information Technology and Communication Sciences, Tampere University（坦佩雷大学信息与通信科学学院）
本文设计并验证了一种紧凑的2×2宽带波束转向单锥天线阵列，用于北约第三频段战术通信，能有效抑制干扰，显著提升信噪比。
2026-09-23 eess.SP
Beam Design for Millimeter-Wave Backhaul with Dual-Polarized Uniform Planar Arrays
提出了一种基于均匀平面阵列双极化天线的毫米波回程系统波束赋形设计方法。所提出的设计方法优化了波束形成器，以模仿理想的波束图案，其在其覆盖范围内具有平坦的增益，在毫米波系统中的视线（LOS）分量的主导下。双极化天线结构被认为是优化的约束条件。仿真结果表明，该波束形成器在覆盖区域内具有均匀的波束方向图和较高的最小增益。
2020-03-05 eess.SP
Movable Antenna-Aided Secure Full-Duplex Multi-User Communications
本文针对全双工多用户系统中的物理层安全，提出可移动天线辅助的基站架构，并设计交替优化算法联合优化天线位置、波束成形与功率，以提升保密和速率。
2024-12-31 eess.SP
Robust Direction-of-Arrival Estimation using Array Feedback Beamforming in Low SNR Scenarios
本文提出一种基于重传空间反馈和MVDR的阵列波束成形DoA估计方法，在低信噪比下将角度估计误差降低20度。
2023-04-15 eess.SP
Cell-Free MIMO with Rotatable Antennas: When Macro-Diversity Meets Antenna Directivity
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
本文提出了一种利用可旋转天线的无基站MIMO网络，通过优化波束成形和天线方向以提高最差用户速率并增强公平性。
2026-05-06 eess.SP
Contextual Bandit Learning for Machine Type Communications in the Null Space of Multi-Antenna Systems
在本文中，提出了一种新的方法的基础上的概念的机会空间正交化（OSO）的机器类型通信（MTC）和传统的蜂窝通信之间的干扰管理。特别地，蜂窝系统被认为具有多天线BS，其中接收波束形成器被设计为使蜂窝用户的速率最大化，以及从大量MTD接收数据的机器类型聚合器（MTA）。如果对于每个波束形成器，在每个时间有大量的MTD可供选择用于传输，则可以选择一个MTD，使得它几乎不对BS造成干扰。对同一波束形成器上的多个MTD的这种干扰特性进行了全面的分析研究。证明了对于每个波束形成器，MTD存在使得BS上的干扰可以忽略不计。然而，OSO的最佳实现需要BS中所有链路的CSI，这对于MTC是不实际的。针对这一问题，提出了一种基于情境多臂强盗（MAB）学习概念的在线学习方法。仿真结果表明，从MTD到BS的无CSI的OSO是可能实现的。
2019-05-23 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Assisted MIMO Symbiotic Radio Networks
提出了一种新型的可重构智能表面（RIS）辅助的多输入多输出（MIMO）共生无线电（SR）系统，RIS作为次发射机（STx），通过认知后向散射通信向多天线次接收机（SRx）发送消息，它通过智能地重新配置无线环境来增强从多天线主发射机（PTx）到多天线主接收机（PRx）的主传输。我们感兴趣的是在PTx的主动发射波束形成器和被动反射波束形成器在STx的联合设计，以最小化在PTx的总发射功率，受到信号噪声比（SNR）的约束，用于二次传输和速率约束的主要传输。由于制定的问题的非凸性，我们解耦成一系列的子问题，使用交替优化方法，然后迭代求解。分析了算法的收敛性能和计算复杂度。此外，我们开发了一个低复杂度的算法来设计反射波束形成器，通过半定松弛（SDR）技术解决后向散射链路增强问题。然后，进行理论分析，以揭示所提出的系统的见解。仿真结果验证了所提算法的有效性和所提系统的优越性。
2021-03-30 eess.SP
Complete Power Reallocation for MU-MIMO under Per-Antenna Power Constraint
提出了一种基于单天线功率约束的波束形成方法。虽然许多波束形成器的设计与PAPC需要解决复杂的优化问题，所提出的完整的功率重新分配（CPR）的方法可以生成具有优良性能的波束形成器，只有与线性操作。CPR被设计成具有简单的结构，使其具有高度的灵活性和实用性。在本文中，三个CPR的变化，考虑算法收敛速度，和速率最大化，并对信道的不确定性的鲁棒性。仿真结果验证了CPR及其变体满足其设计标准，因此，CPR可以很容易地用于各种目的。
2021-02-12 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-Group Multicast Beamforming: Optimal Structure and Efficient Algorithms
本文研究了多组组播波束形成优化问题，由于该问题的非凸性和NP-困难性，其最优解一直未知。利用逐次凸逼近数值方法和拉格朗日对偶性，得到了服务质量（QoS）问题和最大最小公平（MMF）问题的最优多播波束形成解结构.最佳的结构带来了宝贵的见解多播波束成形：我们表明，上行链路-下行链路的二元性的概念可以推广到多播波束成形问题。最优多播波束形成器是基于组信道方向的加权MMSE滤波器：最优下行链路多用户单播波束形成器的广义版本。我们还表明，有一个固有的低维结构的最佳多播波束成形解决方案的发射天线的数量无关，导致有效的数值算法设计，特别是对于系统与大型天线阵列。我们提出了有效的算法来计算多播波束形成器的最佳波束形成结构的基础上。通过渐近分析，我们表征的渐近行为的多播波束形成器的天线数量的增长，反过来，提供简单的封闭形式的近似多播波束形成器的QoS和MMF问题。这种近似提供了实际的多播波束成形的解决方案，具有接近最佳的性能，在非常低的计算复杂度的大规模天线系统。
2021-04-10 cs.IT eess.SP math.IT
6D Movable Antenna Enhanced Cell-free MIMO: Two-timescale Decentralized Beamforming and Antenna Movement Optimization
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)（阿卜杜拉国王科技大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Kash Institute of Electronics and Information Industry（喀什电子信息产业研究院）
本文提出一种双时间尺度去中心化优化框架，用于6DMA辅助的无基站MIMO系统，通过联合设计波束成形、天线位置和阵列方向，提升通信性能。
2026-01-08 eess.SP
Low-Complexity Hybrid Beamforming for Multi-Cell mmWave Massive MIMO: A Primitive Kronecker Decomposition Approach
针对多小区毫米波大规模 MIMO 上行系统，提出基于本原 Kronecker 分解与动态因子分配的低复杂度混合波束成形方法，可逼近纯数字 MMSE 性能并显著降低复杂度与硬件成本。
2025-05-15 cs.IT eess.SP math.IT
Movable Antenna Empowered Secure Near-Field MIMO Communications
针对近场 MIMO 安全通信，提出联合优化混合波束成形与可移动天线位置的 AO 框架，显著提升保密速率并应对同方向近距离窃听。
2025-08-31 cs.IT eess.SP math.IT
Physical Layer Security in Near-Field Communications
本文提出近场安全传输框架，通过两阶段混合波束赋形算法最大化近场保密容量，并揭示近场安全主要依赖合法用户与窃听者之间的距离差异而非角度差异。
2023-04-13 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Microstrip Selection and Beamforming Design for MmWave Systems with Dynamic Metasurface Antennas
动态超颖表面天线（DMA）为未来无线系统实现大规模天线阵列提供了一种新的范例。在本文中，我们研究了下行毫米波（毫米波）DMA系统与有限数量的射频（RF）链。通过使用一个特定的DMA结构，一个等效的毫米波信道模型的第一个明确的特点。在此基础上，我们提出了一种有效的联合微带选择和波束成形方案，以适应有限数量的RF链。提出了一种基于通道增益的微带选择的低复杂度数字波束形成方案，而模拟波束形成器通过坐标上升法获得。数值计算表明，该方案的性能接近DMA没有RF链减少，验证了所提出的计划的有效性。
2022-10-22 eess.SP
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
Sparse Transmit Array Design for Dual-Function Radar Communications by Antenna Selection
双功能雷达通信（DFRC）系统最近被提出来实现雷达通信和无线通信的共存，这反过来又加剧了增加的频谱拥塞危机。在本文中，我们考虑的问题，稀疏发射阵列设计DFRC系统的天线选择相同或不同的天线被分配到不同的功能。我们考虑三种不同类型的DFRC系统，实现不同的同步波束形成器与单个和不同的稀疏阵列与共享孔径。我们利用阵列配置作为一个额外的空间自由度（DoF），以抑制交叉干扰，并促进两个系统功能的共存。结果表明，稀疏阵列的使用增加了DFRC系统范例的良好控制的旁瓣，以提高角分辨率。通过仿真实例验证了稀疏阵列在DFRC系统中的应用。
2018-08-15 eess.SP
Hybrid Beamforming Design for Millimeter Wave Multiuser MIMO Systems with Dynamic Subarrays
在这封信中，我们研究了毫米波（mmWave）下行多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统，该系统在基站处采用动态子阵架构，并考虑每个用户的多流通信。针对系统频谱效率最大化的问题，提出了一种新的混合波束形成方案。首先，假设没有用户间干扰（IUI），我们很容易得到最佳的全数字波束形成器和合并器使用每个用户信道的奇异值分解和注水算法。然后，基于所得到的全数字波束形成器，提出了一种Kuhn-Munkres算法辅助的动态混合波束形成器设计，保证了每个射频链至少连接一个天线。最后，我们建议进一步将每个获得的数字波束形成器投影到所有其他等效用户信道的零空间上，以消除IUI。数值结果验证了我们提出的混合波束形成设计的优越性。
2022-05-06 eess.SP
Lens Antenna Arrays-Assisted mmWave MU-MIMO Uplink Transmission: Joint Beam Selection and Phase-Only Beamforming Design
研究了一种透镜天线阵列辅助的毫米波多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统。基站的波束选择矩阵和用户终端的纯相位波束形成器被联合设计，目的是最大化上行链路和速率。为了处理混合整数优化问题，通过加权最小均方误差（WMMSE）、块坐标下降（BCD）和最小化-最大化（MM）技术，提出了一种基于罚对偶分解（PDD）的迭代算法.此外，一个低复杂度的顺序优化（SO）为基础的算法提出了轻微的和速率性能损失的代价。数值结果表明，所提出的方法可以实现更高的和率比国家的最先进的方法。
2022-07-30 eess.SP
New Designs on MVDR Robust Adaptive Beamforming Based on Optimal Steering Vector Estimation
研究了基于感兴趣信号导向矢量估计的鲁棒自适应波束形成设计问题。在这种情况下，通过计算样本矩阵的逆和感兴趣的信号导向矢量的最佳估计来获得最佳波束形成器。找到导向矢量的最佳估计的常见标准是波束形成器输出SINR和输出功率，而约束条件假设关于感兴趣的信号、传播介质和天线阵列的先验不准确知识尽可能少。在这里，一个新的波束形成器输出功率最大化问题的制定和解决的双边范数扰动约束，相似性约束，和二次约束，保证感兴趣的信号的到达方向（DOA）是远离所有的干扰导向矢量的线性组合的DOA区域。在新的鲁棒设计中，所需的先验信息包括一些允许的误差范数界，天线阵列几何形状的近似知识，和感兴趣的信号的角扇区。结果表明，阵列输出功率最大化问题是一个具有非齐次约束的非凸QCQP问题。然而，我们表明，这个问题仍然是可解的，并开发有效的算法，找到全局最优估计的信号感兴趣的导向矢量。结果被推广到椭球约束的情况，并得到了全局最优性的充分条件。此外，为了提高阵列性能，提出了一种新的对实际信号导向矢量的二次约束。为了验证我们的结果，仿真例子，他们证明了新的鲁棒波束形成器的输出SINR以及输出功率方面的性能改善。
2018-10-26 eess.SP
Secure Antenna Selection and Beamforming in MIMO Systems
针对多用户MIMO窃听信道场景，提出联合设计开关网络与发射波束成形器的方案，通过分式规划和惩罚对偶分解开发迭代算法求解NP难问题，实现加权保密和速率最大化，性能优于基准。
2024-11-04 eess.SP
Beam Designs for Millimeter-Wave Backhaul with Dual-Polarized Uniform Planar Arrays
本文提出了毫米波（mmWave）多输入多输出（MIMO）回程系统的发射和接收基站的双极化天线的均匀平面阵列（UPA）的混合波束成形设计。所提出的波束成形设计是考虑到双极化UPA结构来近似最优地解决优化问题。基于优化问题的解，本文证明了由具有相同最优性的最优单极化波束形成器生成最优双极化波束形成器的可能性。作为具体的例子，分别考虑了平方误差和内积的大小作为优化准则。为了优化所提出的波束形成器，需要部分信道信息，并且还提出使用低开销导频序列来计算出所需的信息。仿真结果表明，在双极化天线的UPA覆盖范围内，所设计的波束形成器具有最均匀的增益（以平方误差为准则）或最高的平均增益（以内积的大小为准则）。
2020-03-11 cs.IT eess.SP math.IT
Movable Antenna-Aided Hybrid Beamforming for Multi-User Communications
本文提出可移动天线辅助的子连接混合波束赋形方案，通过交替优化联合设计数字/模拟波束赋形器与子阵列位置，显著提升多用户系统总速率，并在大移动区域下超越全连接固定天线阵列。
2024-04-01 cs.IT eess.SP math.IT
Dynamic Hybrid Beamforming Designs for ELAA Near-Field Communications
针对超大规模天线阵列近场通信中传统混合波束成形的脆弱性，提出动态混合波束成形架构，通过实时与双时间尺度设计优化和速率，仿真验证其有效性。
2025-01-22 eess.SP
Hybrid Beamforming Design for Wideband mmWave Full-Duplex Systems
最近，已经在3GPP版本15 - 17中的新无线电的5G LTE毫米波（mmWave）蜂窝通信中研究了全双工（FD）。FD允许在相同的资源上进行双向传输，并有可能减少延迟和加倍频谱效率。自干扰（SI）是主要缺点。SI可以比接收信号功率大几个数量级，使模数转换器（ADC）饱和并严重降低通信性能。大规模毫米波天线阵列可以为空间复用和SI抑制提供足够的自由度。在本文中，我们设计了空间波束形成器的相控阵已经内置到FD基站/中继扩展毫米波覆盖到一个单一的用户。我们提出交替投影来设计预编码器和组合器，以最大化上行链路和下行链路频谱效率的总和，同时使SI低于噪声基底。我们的贡献包括：（1）混合模拟/数字波束形成器设计算法，以消除模拟域中的SI，以避免ADC饱和，并在每个子载波上的数字域中;（2）全数字波束形成器设计算法;和（3）频谱效率，能量效率和中断概率的分析。在仿真中，所提出的算法优于波束控制，奇异值分解，角度搜索，和半双工技术。
2022-02-06 eess.SP
Millimeter-wave Multimode Circular Array for Spatially Encoded Beamforming in a Wide Coverage Area
本文总结了毫米波（mmWave）的多模圆形天线阵列的波束形成器，能够在一个广泛的覆盖范围内进行特殊编码的数据传输的研究。圆形天线阵列能够实现整个360度。方位扇区覆盖，其中广播、单播和多播无线电传输是可能的。沿仰角轴的轨道角动量（OAM）模式传输，即，垂直于方位平面的方向。这两种类型的空间编码波束形成使得几乎覆盖整个半球成为可能。圆形阵列是使用12个多层贴片天线，具有独特的辐射性能，有助于在方位角和仰角辐射。所提出的阵列架构及其辐射性能使其成为mmWave 5G空间编码波束成形的良好候选者。
2020-12-29 eess.SP
Tri-Hybrid Beamforming for Radiation-Center Reconfigurable Antenna Array: Spectral Efficiency and Energy Efficiency
本文针对辐射中心可重构天线阵列提出三混合波束成形架构，通过三环交替优化及两种分式规划方案分别最大化频谱效率与能量效率，在降低计算复杂度的同时保持性能。
2025-08-21 cs.IT eess.SP math.IT
Spectral and Energy Efficiency Tradeoff for Pinching-Antenna Systems
The University of Hong Kong（香港大学）
本文提出了一种联合发射和捏合波束成形设计，用于在捏合天线系统中权衡频谱效率和能量效率，通过多波导系统中的通用PA放置框架和闭式解优化发射波束成形，提高了SE-EE性能。
2026-04-13 eess.SP
Beamforming Algorithm for Multiuser Wideband Millimeter-Wave Systems with Hybrid and Subarray Architectures
我们提出了一种波束形成算法的多用户宽带毫米波（mmWave）通信系统，其中一个接入点使用混合模拟/数字波束形成，而多个用户站具有相控阵与一个单一的RF链。该算法比文献中的其他算法运行在更一般的模式下，具有更低的计算复杂度和训练开销。在整个文件中，我们描述：i）新型波束形成器集合的构造ii）波束形成算法，其使用码本上的训练传输来选择使沿带宽的接收和功率最大化的波束形成器，以及iii）在毫米波WLAN的标准室内场景中使用通过统计和射线跟踪模型获得的信道对算法进行数值验证。我们的算法被设计为在宽带OFDM系统中服务于多个用户，并且不需要信道矩阵知识或特定的信道结构。此外，我们将天线的具体方面的分析，如天线耦合，元素辐射模式，和波束斜视。虽然没有其他的解决方案，本文研究的一般系统，我们的特征算法的可实现的速率，并表明，它达到了70%以上的频谱效率（1.5和3 dB的SNR损失之间）相对于理想的全数字波束形成在分析的情况下。我们还表明，对于某些特殊情况，我们的算法具有与文献中其他解决方案相似的总速率性能，同时提供显着更低的计算复杂性（与天线数量呈线性相关）和更短的训练开销。
2019-05-10 cs.IT eess.SP math.IT
Phased Array With Improved Beamforming Capability via Use of Double Phase Shifters
无源电子扫描阵列（PESA）因其结构简单、成本低廉而得到广泛应用。{Its天线权重具有单位模数，并且因此仅可以控制权重相位。PESA具有有限的波束图案设计自由度，其中仅可控制主波束的方向。在本文中，我们提出了一种新的方法来提高PESA的波束形成能力，赋予它更多的自由度，通过使用双移相器（DPS）。通过这样做，可以控制天线权重的幅度和相位，从而允许波束图案设计中的更大灵活性。我们还考虑到移相器的物理分辨率限制，并提出了一种方法来近似一个给定的复杂波束形成器使用DPS。仿真结果表明，即使在低相位分辨率的波束形成显着改善。
2022-04-14 eess.SP
Efficient and Self-Recursive Delay Vandermonde Algorithm for Multi-Beam Antenna Arrays
本文利用稀疏矩阵和伴随矩阵，给出了离散傅里叶变换的超类延迟范德蒙矩阵（DVM）的自包含分解。针对射频（RF）$N$波束模拟波束形成系统，提出了一种有效的DVM算法。在诸如5G/6 G系统的无线通信网络中存在宽带多波束波束形成器的应用，可以通过利用基于传播波的传播方向对传播波进行相干求和来提高信噪比（SNR）来提高系统容量。大量RF波束的存在允许以高SNR建立多个独立的无线链路，或者与多输入多输出（MIMO）无线系统结合使用，其总体目标是提高系统SNR并因此提高容量。为了实现这样的多波束波束形成器在可接受的模拟电路的复杂性，我们使用稀疏分解的DVM，以获得一个低的算术复杂度的DVM算法。本文还建立了所提出的DVM算法的误差界和稳定性分析。建议的高效DVM算法的目的是使用模拟实现的实施。为了评估的目的，该算法可以使用数字硬件以及软件定义的无线电平台来实现。
2022-06-01 cs.NA eess.SP math.NA
Sparse Array Capon Beamformer Design Availing Deep Learning
本文考虑了稀疏阵列设计接收波束形成实现最大信号干扰噪声比（MaxSINR）。我们开发了一种基于监督神经网络的设计方法，其中使用高效的稀疏波束形成器频谱分析（SBSA）方法生成类标签。SBSA使用未知窄带干扰环境的显式信息来训练网络，并且具有与使用枚举的训练接近的性能，即，穷举搜索，这在计算上对于大阵列是禁止的。所采用的DNN有效地近似从输入接收数据空间相关性到稀疏配置的输出的未知映射，具有有效的干扰抑制能力。该问题被提出为多标签分类问题，其中实现MaxSINR的所选天线位置由DNN的输出层指示。除了评估DNN在分类精度方面的性能外，我们还评估了分类稀疏阵列减轻干扰和最大化信号功率的能力方面的性能。结果表明，即使在分类错误的情况下，其中至少一个传感器位置不匹配的最佳位置，DNN有效地学习次优稀疏配置，具有理想的SINR特性。这表明DNN能够学习所提出的优化算法，从而为高效的实时实现铺平道路。
2021-08-20 eess.AS eess.IV eess.SP
Flexible Precoding for Multi-User Movable Antenna Communications
针对多用户可移动天线通信，提出基于稀疏优化的灵活预编码方案，通过RLS-OMP优化天线位置与预编码矩阵，使总速率超过固定天线位置的两倍。
2024-02-29 cs.IT eess.SP math.IT
Collision Resolution in RFID Systems Using Antenna Arrays and Mix Source Separation
LETI Lab., ENIS, University of Sfax（萨克斯国立工程学院，萨克斯大学）
本文针对配备天线阵列的RFID系统的标签碰撞问题，提出结合零恒模准则与模糊抑制准则的混合目标函数混合源分离算法，无需导频即可通过梯度下降分离碰撞标签，解决了单准则的波束形成器模糊问题。
2025-11-19 cs.IT eess.SP math.IT
An Efficient Interference-Aware Constrained Massive MIMO Beamforming for mm-Wave JSDM
针对毫米波JSDM混合大规模MIMO，本文提出恒模约束的干扰感知GEB模拟波束成形及动态子阵列算法，并配合LMMSE数字波束成形抑制残余干扰。
2021-03-22 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Resource Allocation for Multi-Antenna URLLC-OFDMA Systems in a Smart Factory
在本文中，我们研究了最坏情况下的鲁棒波束形成设计和资源块（RB）分配问题，总发射功率最小化的中央控制器，同时保证每个机器人的传输与目标数量的数据位，并在所需的超低延迟和极高的可靠性。利用每个机器人波束形成器设计独立的性质，可以得到原始波束形成器设计的等效功率控制设计形式。二进制RB映射指示符被转换成具有附加的$\ell_0$范数约束的连续指示符，以促进每个RB上的稀疏性。一种新的非凸惩罚（NCP）的方法来解决这样的$\ell_0$范数约束。数值结果表明，NCP方法的优势，著名的加权$\ell_1$方法的优化功耗，收敛速度和信道实现的鲁棒性。此外，延迟，可靠性，发射天线的数量和信道的不确定性对系统性能的影响。
2021-06-04 cs.IT eess.SP math.IT
Compact User-Specific Reconfigurable Intelligent Surfaces for Uplink Transmission
基站采用的大规模天线阵列是下一代通信技术的重要组成部分。然而，由于尺寸、成本和功耗的限制，在用户侧使用大规模天线阵列通常被认为是不现实的。受新兴的可重构智能表面（RIS）技术的启发，我们首先提出了用户侧RIS（US-RIS）的概念，以便于在用户侧采用大规模的天线阵列，在成本和能源效率的方式。与属于基站侧RIS（BSS-RIS）家族的RIS的现有使用相比，US-RIS概念通过定义首次促进了RIS在用户侧的使用。这是通过构思多层结构以实现紧凑的外形尺寸来实现的。此外，我们的理论结果表明，在现有的单层结构，其中只有从RIS反射的信号的相位可以调整，信号的幅度穿透多层US-RIS也可以部分控制，这带来了一个新的自由度（DoF）的波束形成器的设计，可以有利地利用性能增强。此外，基于所提出的多层US-RIS，我们制定的信号噪声比（SNR）最大化问题的US-RIS辅助通信。由于这种多层结构引入的问题的非凸性，我们提出了一种多层发射波束形成器的设计依赖于迭代算法，通过交替更新每个变量来寻找最优解。最后，我们的仿真结果验证了所提出的多层US-RIS的优越性，作为一个紧凑的实现在用户侧的大规模天线阵列的上行链路传输。
2021-10-27 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Unfolding Hybrid Beamforming Designs for THz Massive MIMO Systems
混合波束形成（HBF）是宽带太赫兹（THz）大规模多输入多输出（mMIMO）通信系统的关键技术。设计HBF系统的一个核心挑战来自于这样一个事实，即它们的应用通常涉及非凸的、高度复杂的大尺寸优化。在本文中，我们提出了HBF计划，利用数据，使高效的设计全连接HBF（FC-HBF）和动态子连接HBF（SC-HBF）架构。我们开发了一个深入的展开框架的基础上分解成模拟和数字方面的最佳全数字波束形成器，并制定了两个相应的等效最小二乘（LS）问题。然后，通过闭合形式的LS解获得数字波束形成器，而通过ManNet获得模拟波束形成器，ManNet是一种基于展开投影梯度下降的轻量级稀疏连接深度神经网络。将ManNet扩展到已开发的深度展开框架中，得到基于ManNet的FC-HBF方案。我们表明，建议的ManNet也可以应用到SC-HBF设计后，确定的无线电频率链和天线之间的连接。我们进一步开发了一个简化版本的ManNet，称为subManNet，直接产生稀疏模拟预编码器的SC-HBF架构。这两个网络都是用无监督的训练过程训练的。数值结果验证了所提出的基于ManNet/subManNet的HBF方法优于传统的基于模型和深度展开的方法，具有非常低的复杂度和快速的运行时间。例如，在具有128个发射天线的仿真中，它获得了比黎曼流形方案稍高的频谱效率，但是快了1000倍以上，并且复杂度降低了六（6）倍以上。
2023-02-23 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid Beamforming for Integrated Sensing and Communications With Low Resolution DACs
本文提出一种针对低分辨率 DAC 的混合波束成形方法（HANDBALL），通过贪婪搜索设计模拟波束成形器并考虑量化失真，在频谱效率和感知波束图方面实现令人满意的性能。
2024-11-05 cs.IT eess.SP math.IT
Secure Full-Duplex Communication via Movable Antennas
针对MA辅助FD系统的物理层安全，本文联合优化基站波束成形器与MA位置，并利用AN抗窃听，提出AO算法最大化上下行用户SSR，仿真显示性能显著优于基准方案。
2024-09-07 cs.IT eess.SP math.IT
(SP)$^2$-Net: A Neural Spatial Spectrum Method for DOA Estimation
本文提出(SP)$^2$-Net深度学习方法，通过新颖架构和训练策略从单次快照生成高分辨率空间谱，突破了Bartlett波束形成器受阵列孔径限制的精度与分辨率瓶颈，优于基于稀疏性的DOA估计方法。
2025-09-18 cs.LG eess.SP stat.ML
Hybrid Beamforming Design for Covert mmWave MIMO with Finite-Resolution DACs
针对带有限分辨率DAC的隐蔽毫米波MIMO系统，推导监听者检测错误概率，提出AO和VSH混合波束成形设计方案，AO基于交替优化提升SCR，VSH降低复杂度且可初始化AO，仿真显示两方案均优于现有方案。
2024-11-27 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid Analog and Digital Beamforming Design for Channel Estimation in Correlated Massive MIMO Systems
在本文中，我们研究了相关的大规模多输入多输出（MIMO）系统的射频（RF）链的数量减少的信道估计问题。重要的是，除了信道相关矩阵的知识之外，我们不对信道的结构做任何假设。为了解决RF链数量的限制，我们采用混合波束成形，包括低维数字波束成形器，随后是使用移相器实现的模拟波束成形器。由于每个发射机/接收机天线没有专用RF链，因此用于全数字系统的常规信道估计技术是不切实际的。通过利用信道项在其特征域中不相关的事实，我们试图估计该域中的信道项。由于RF链的数量有限，信道估计通常在多个时隙中执行。在总能量预算下，我们的目标是在每个训练时隙中设计混合发射波束形成器（预编码器）和接收波束形成器（组合器），以便使用最小均方误差准则来估计信道。为此，我们在每个时隙中选择预编码器和组合器，使得它们分别与发射机和接收机本征方向对齐。此外，我们推导出一个注水型表达式的最优能量分配在每个时隙。该表达式说明，在低训练能量预算的情况下，仅需要估计信道的重要分量。相比之下，对于大的训练能量预算，能量几乎均匀地分布在所有特征方向之间。仿真结果表明，所提出的信道估计方案可以有效地估计相关的大规模MIMO信道在几个训练时隙。
2021-07-15 cs.IT eess.SP math.IT
