Low-Complexity Iterative Receiver for Orthogonal Chirp Division Multiplexing
本文提出了一种低复杂度的迭代接收机最近提出的正交线性调频分复用（OCDM）调制方案，其中我们考虑了频率选择性信道下的系统，并限制到信道状态信息的可用性，只有在接收机。已经表明，在这些假设下，OCDM在性能方面成为最佳波形，即，当采用能够实现完美反馈均衡器（PFE）性能的接收器时，帧差错率（FER）。因此，这项工作的目标是提出这样的接收机OCDM与低复杂度。我们的方法是基于公认的最小均方误差与并行干扰消除（MMSE-PIC），在那里我们推导出一个近似的均衡器，其复杂性降低到两个快速傅里叶变换（FFT）每次迭代。FER结果表明，i）所提出的低复杂度接收机性能与原始MMSE-PIC一样好，ii）OCDM性能非常接近PFE，并且iii）OCDM比OFDM有大约2.5dB的改进。
2019-03-19 eess.SP
Unitary-Precoded Single-Carrier Waveforms for High Mobility: Detection and Channel Estimation
本文提出了酉预编码单载波（USC）调制作为一个家庭的波形的基础上复用的信息符号的时域酉基函数。这些基函数的共同特性是它们跨越整个时间和频率平面。最近提出的分别基于离散傅里叶变换（DFT）和沃尔什哈达玛变换（WHT）的正交时频空间（OTFS）和正交时间序列复用（OTSM）属于USC波形的一般框架。在这项工作中，我们提出了信道估计和检测方法，适用于任何USC波形和数值表明，任何选择的酉预编码结果在相同的错误性能。最后，我们实现了一些USC系统，并在实时室内环境中使用SDR平台将其性能与OFDM进行了比较。
2022-01-25 cs.DM eess.SP
Wavenumber-Division Multiplexing in Line-of-Sight Holographic MIMO Communications
从波传播的第一性原理出发，我们考虑两个空间连续体积之间的通信系统的多输入多输出（MIMO）表示。这就是全息MIMO通信的概念。该分析考虑了外部源产生的电磁干扰以及对物理辐射功率的约束。将电磁MIMO模型具体化为视线条件下的一对平行线段。受正交频分复用的启发，我们假设使用傅立叶基函数来表示空间连续的发射电流和接收场。在这样做时，获得了波数分复用（WDM）方案，该方案不是最优的，但可以有效地实现。不同系统参数之间的相互作用（例如，传输范围、波长以及源和接收器的尺寸）在通信模式的数量和它们之间的干扰水平方面的影响用线性系统理论的常规工具来研究。由于电磁信道的非有限支持（在空间域中），WDM不能提供无干扰的通信模式。干扰随着接收器尺寸的增大而减小，并且仅渐近地变为零。因此，使用在波数域中操作的不同数字处理架构来处理干扰。最简单的实现提供了相同的频谱效率的奇异值分解架构与注水时，接收器的大小是可比的传输范围。开发的框架也被用来代表一个经典的MIMO系统，并进行比较。事实证明，后者只有在使用更多数量的射频链时才能实现更好的性能。
2022-09-29 cs.IT eess.SP math.IT
Stepped Frequency Division Multiplexing: A Jump-Free Continuous-Time AFDM Waveform
The University of Hong Kong（香港大学）
本文提出阶梯频率分割多路复用(SFDM)，通过保持每个采样间隔内缠绕啁啾的中点频率不变，消除AFDM中因频率缠绕引起的外部带发射，同时保持标准AFDM调制矩阵和接收机处理。
2026-05-12 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Learning-Based Pilotless Spatial Multiplexing
Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）
本文针对MIMO系统提出联合训练收发机的深度学习无导频空间复用方法，使接收机可盲分离检测空间流，并实现较传统导频方案最高15%–20%的频谱效率提升。
2023-12-08 cs.IT cs.LG eess.SP
Spatial Multiplexing in Near Field MIMO Channels with Reconfigurable Intelligent Surfaces
我们考虑一个多输入多输出（MIMO）信道中存在的可重构智能表面（RIS）。具体来说，我们的重点是分析在视线和低散射MIMO信道在近场的空间复用增益。我们证明了信道容量是通过对角化端到端的发射机-RIS-接收机信道，并应用注水功率分配到发射机-RIS和RIS-接收机信道的奇异值的有序乘积来实现的。获得的容量实现的解决方案需要一个反射系数的非对角矩阵的RIS。在近乎被动的RIS假设下，即，在RIS处不需要功率放大，仅在发射机处需要注水功率分配。我们将RIS的这种设计称为线性的、近被动的、可重构的电磁对象（EMO）。此外，我们介绍了一个封闭的形式和低复杂度的设计RIS，其反射系数矩阵是对角与单位模条目。反射系数由两个聚焦函数的乘积给出：一个将RI辅助信号转向MIMO发射机的中点，另一个将RI辅助信号转向MIMO接收机的中点。我们证明了这个解决方案是精确的，在视线通道下的傍轴设置。在视线（自由空间）信道的大量数值模拟的帮助下，我们表明，所提出的方法提供的性能（速率和自由度）接近通过数值求解非凸优化问题，在一个高的计算复杂性。此外，我们表明，它提供的性能接近所实现的EMO（非对角RIS）在大多数考虑的案例研究。
2023-01-08 cs.IT eess.SP math.IT
Doppler-Division Multiplexing for MIMO OFDM Joint Sensing and Communications
正交频分复用（OFDM）是未来联合传感和通信系统的一个有前途的波形候选。对于这样的系统，支持多个发射天线需要用于生成正交发射信号的复用方法，其中等距子载波交织（ESI）是最流行的复用方法。在这项工作中，我们分析了一种多路复用方法称为多普勒分割复用（DDM）。该方法应用从OFDM符号到OFDM符号的相移，以沿着距离-多普勒图的速度轴分离由不同Tx天线发送的信号。虽然在这项工作中的雷达传感任务的DDM的一般属性进行了分析，主要集中在通信任务的DDM的影响。它将表明，对于DDM，在通信接收器中观察到的信道是严重时变的，防止任何有意义的数据传输时，不考虑。在这项工作中，提出了一种通信系统，旨在打击这些时变信道，其中包括数据估计，同步和信道估计的方法。误码率（BER）的模拟表明，这种通信系统的优越性相比，系统利用ESI。
2023-03-22 cs.IT eess.SP math.IT
Delay-Doppler Reversal for OTFS System in Doubly-selective Fading Channels
最近提出的正交时频空间（OTFS）调制在高移动性无线通信中显示出比传统正交频分复用（OFDM）显著的优势。然而，具有挑战性的问题是开发用于具有低复杂度的实际OTFS系统的高效接收机。在本文中，我们提出了一种新的延迟多普勒反转（DDR）技术的OTFS系统具有所需的性能和低复杂度。本文从二维级联信道模型的角度介绍了DDR技术，分析了其计算复杂性，并分析了其相对于无DDR的直接处理（DP）接收机的性能增益。仿真结果表明，我们提出的DDR接收机优于传统的接收机在双选择性衰落信道。
2022-07-22 cs.IT eess.SP math.IT
Subcarrier Multiplexing for Parallel Data Transmission in Indoor Visible Light Communication Systems
本文提出了一种室内可见光通信（VLC）系统与图像接收机的并行数据传输（空间复用），以减少符号间干扰（ISI）的影响。为了区分光单元（发射器）并将用于传送数据的光单元与成像接收器的像素相匹配，我们提出使用副载波复用（SCM）音调。每个光单元传输与唯一的音调复用。在接收器处，利用SCM音调判定系统来测量每个SCM音调的功率电平，并且因此将每个像素与光单元相关联。此外，使用SCM音调来估计光单元之间的同信道干扰（CCI）的水平。我们提出的系统在两个室内环境中进行检查，考虑到反射组件（第一和第二阶反射）。结果表明，该系统有可能实现8 Gb/s的聚合数据速率与误比特率（BER）为10-6的每个光单元，使用简单的开关键控（OOK）。
2018-11-04 eess.SP
Multiplexing schemes for optical communication through atmospheric turbulence
自由空间光通信中的一个中心问题是如何改善发射机和接收机之间的信息传输。通信信道的容量可以通过使用以下任一项的独立模式的多路复用来增加：（1）MIMO（多输入多输出）方法，其中利用从从发射器阵列到接收器阵列的传递矩阵的奇异值分解获得的模式进行通信，或者（2）OAM（轨道角动量）方法，它使用携带角动量的涡旋光束。在这两种情况下，可用模式的数量受到发射器和接收器的有限孔径以及湍流大气的影响的限制。本文的目标是双重的：首先，我们表明，MIMO和OAM复用方案是密切相关的。具体地，在圆形孔径的情况下，传输矩阵的可用奇异模式基本上与常用的拉盖尔-高斯涡旋光束相同，只要这些涡旋光束具有取决于波长、从发射器到接收器的距离以及它们的孔径的半径比的特定半径。其次，我们将相位屏方法引入随机介质中光束传输的数学框架，研究了大气湍流对通信模式的影响。
2019-12-04 eess.SP physics.optics
Error Rate Analysis and Low-Complexity Receiver Design for Zero-Padded AFDM
National Key Laboratory of Wireless Communications, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学无线通信国家重点实验室）；School of Computer Science and Electronics Engineering, University of Essex（埃塞克斯大学计算机科学与电子工程学院）
本文研究了零填充仿射频分复用系统误差率性能及低复杂度接收机设计，提出了一种低复杂度的最小均方误差检测器和基于最大比合并的时域检测器，并分析了两种检测器的理论误码率性能。
2026-04-28 cs.IT eess.SP math.IT
On Spatial Multiplexing Using Reconfigurable Intelligent Surfaces
我们考虑一个上行链路多用户的情况下，并调查使用的可重构智能表面（RIS），以优化空间复用性能时，使用线性接收机。我们研究了两种不同的配方的问题，即最大化的有效秩和最大化的最小奇异值的RIS增强信道。我们采用基于梯度的优化来解决这两个问题，并比较的解决方案的总和速率时，使用线性接收机。我们的研究结果表明，所提出的标准可以用来优化的RIS，以获得有效的信道具有良好的性能，并大大提高性能，即使通过RIS的传播贡献的接收功率的一小部分。
2020-09-15 eess.SP
Parallel Coding for Orthogonal Delay-Doppler Division Multiplexing
本文针对ODDM调制提出并行信道编码（PCE）传输策略及结合连续解码反馈的迭代检测解码算法，在降低解码复杂度的同时显著提升了整体错误性能。
2025-02-03 cs.IT eess.SP math.IT
Generalized Orthogonal Chirp Division Multiplexing in Doubly Selective Channels
本文提出广义离散菲涅尔变换及基于它的GOCDM波形，通过GF域稀疏信道矩阵和消息传递迭代接收机，在保持误比特率性能的同时降低峰均功率比。
2024-08-31 cs.IT eess.SP math.IT
Receiver Design for OTFS with Fractionally Spaced Sampling Approach
最近出现的正交时频空间（OTFS）调制作为一种新的PHY层机制比传统的正交频分复用（OFDM）更适合于高移动性无线通信场景。尽管多项研究已经使用理论和理想基带脉冲形状分析了OTFS性能，但一个具有挑战性和开放性的问题是开发用于必须依赖于非理想脉冲形状进行传输的实际OTFS系统的有效接收器。本工作的重点是OTFS的实际接收机的设计。我们考虑一个分数间隔采样（FSS）接收机中的采样率是一个整数倍的符号率。对于OTFS传输中使用的矩形脉冲，我们推导出OTFS在延迟-多普勒域中的一般信道输入-输出关系，而不依赖于不切实际的假设，例如理想的双正交脉冲和网格上的延迟/多普勒频移。我们提出了两种均衡算法：迭代组合消息传递（Turbo Message Passing，简称MMS）和Turbo消息传递（Turbo Message Passing，简称TMP），利用延迟多普勒信道稀疏性和频率分集增益通过FSS进行符号检测。我们分析了TMP接收机的收敛性能，并提出了简化的消息传递（MP）接收机，以进一步降低复杂度。我们的FSS接收机表现出更强的性能比传统的接收机和鲁棒性的不完善的信道状态信息的知识。
2021-02-08 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Complexity Receiver Design for Multicarrier CAPA-based Systems in Doubly-Dispersive Channels
针对双弥散信道中的多载波 CAPA 系统，提出一种仅用逐元素标量运算的 GaBP 低复杂度接收机，在 OFDM、OTFS 和 AFDM 波形上显著降低 BER 且复杂度很低。
2025-09-29 eess.SP
Achievable Rate and Coding Principle for MIMO Multicarrier Systems With Cross-Domain MAMP Receiver Over Doubly Selective Channels
Xidian University（西安电子科技大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文提出了一种多槽跨域记忆近似消息传递接收机，用于MIMO多载波系统，实现了可实现速率的理论极限和最优编码原理，提升了在双选择性信道中的性能。
2026-01-07 cs.IT eess.SP math.IT
A Novel ISAC Waveform Based on Orthogonal Delay-Doppler Division Multiplexing with FMCW
University of New South Wales（新南威尔士大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
本文提出了一种基于正交时延-多普勒分割复用的新型ISAC波形，通过改进的FMCW波形实现低PAPR的高效集成感知与通信。
2026-02-02 cs.IT eess.SP math.IT
Accelerated Randomized Methods for Receiver Design in Extra-Large Scale MIMO Arrays
大规模多输入多输出（M-MIMO）的特征在于用于大量用户的空间复用的能力。这个数字在超大型（XL-MIMO）中变得更加极端，这是M-MIMO的一种变体，其中天线阵列具有非常大的尺寸。然而，M-MIMO中的信号处理复杂度的问题由于阵列的XL大小而进一步加剧。基本的处理问题归结为一个稀疏的线性方程组，可以解决的随机Kaczmarz（RK）算法。该算法最近已被应用于设计低复杂度的M-MIMO接收机;然而，它受到以下事实的限制，即线性方程的某些配置可能会显着恶化RK算法的性能。在本文中，我们拥抱在加速RK算法的兴趣，并介绍了三个新的RK为基础的低复杂度接收机设计。在我们的实验中，我们的方法不仅能够克服以前的计划，但他们对用户间干扰（IUI）和稀疏信道矩阵中产生的XL-MIMO制度更强大。此外，我们表明，基于RK的计划使用的机制类似于连续干扰消除（SIC）接收机近似正则化迫零（RZF）计划。
2021-05-14 cs.IT eess.SP math.IT
Flexible LED Index Modulation for MIMO Optical Wireless Communications
光无线通信（OWC）前端设备的有限带宽促使使用多输入多输出（MIMO）技术来提高数据率。已知通过空间复用（SMX）可以实现非常高的复用增益，以换取穷举检测复杂度。可替代地，在空间调制（SM）中，每个时间实例激活单个发光二极管（LED），其中信息由信号和LED索引两者携带。由于仅LED是活动的，因此发射器（TX）和接收器（RX）两者的复杂性都显著降低，同时保留空间域中的信息传输。然而，与SMX相比，SM中出现了显着的频谱效率损失。在本文中，我们提出了一种技术，采用这两种系统的优点。因此，所提出的灵活LED折射率调制（FLIM）技术利用LED的非活动状态作为发送符号。因此，与传统技术不同，每次传输中有源LED的数量都会改变。此外，系统的复杂度降低，采用线性最小均方误差（MMSE）均衡器和角度扰动接收机在RX。数值结果表明，FLIM优于参考系统至少6 dB的低和中/高频谱效率区域。
2022-04-14 cs.IT eess.SP math.IT
Probabilistic Symbol-Level Precoding based Affine Frequency Division Multiplexing Transmission
School of Information and Electronics, Beijing Institute of Technology, China（北京理工大学信息与电子学院）；Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Technical University of Berlin, Germany（柏林工业大学电气与计算机工程学院）；the State Key Laboratory of Environment Characteristics and Effects for Near-space, Beijing Institute of Technology, China（北京理工大学临近空间环境特性与效应国家重点实验室）；School of Computer Science and Electronics Engineering, University of Essex, U.K（英国埃塞克斯大学计算机科学与电子工程学院）
提出基于概率符号级预编码的AFDM传输框架，将处理负担转移至基站，接收端免信道估计与均衡，通过SOCP近似最小化错误概率，在保持性能的同时大幅降低接收端复杂度。
2026-09-10 eess.SP
Ultra-Massive MIMO with Orthogonal Chirp Division Multiplexing for Near-Field Sensing and Communication Integration
本文提出一种综合近场传感与通信的架构，利用超大规模MIMO与正交啁啾分割多路复用技术，通过专用传感子载波和空间多样性实现高精度目标定位和三维速度测量，同时提升通信性能。
2026-04-13 eess.SP
Multicarrier Chirp-Division Multiplexing for Wireless Communications
我们提出了一种多载波线性调频分复用（MCDM）系统，其中正交线性调频波形被用作频率子载波。从子载波间互相关系数的角度分析了线性调频子载波的正交特性。此外，正交啁啾变换（OCT）的发展，以实现MCDM系统。此外，我们设计了一个低复杂度的接收机，包含封包同步、载波频偏补偿、信道估计以及符号侦测。所提出的MCDM系统具有线性调频波形和多载波架构的优点。我们提出的检测器的计算复杂性进行了详细讨论。在仿真和室内射频（RF）实验中评估了MCDM系统的误码率（BER）性能。仿真和实验结果都表明了MCDM系统与正交频分复用（OFDM）系统相比的有效性。此外，MCDM还可以应用于更高阶的调制，以实现RF无线通信的更高数据速率。
2019-01-17 eess.SP
Simplified Self-homodyne Coherent System Based on Alamouti Coding and Digital Subcarrier Multiplexing
本文提出一种基于Alamouti编码的简化自零差相干系统，免去自动偏振控制器，仅用简单接收机即可实现偏振不敏感接收，并采用数字子载波复用降低色散补偿复杂度，实验验证了50Gbaud 4SC-16/32QAM信号在80km传输中的可行性。
2024-03-18 eess.SP
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
AI-Aided Online Adaptive OFDM Receiver: Design and Experimental Results
Southeast University（东南大学）；National Sun Yat-sen University（国立中山大学）
针对AI辅助OFDM接收机仿真与空口测试存在性能差距的问题，提出架构灵活可扩展、仅需在线训练少量参数的SwitchNet接收机，经空口测试验证其对真实环境鲁棒性强，具备应用前景。
2021-12-24 cs.IT cs.LG eess.SP
Practical GFDM-based Linear Receivers
传统的广义频分复用（GFDM）接收机设计考虑的是具有组合信道和调制的块循环矩阵的大规模多输入多输出（MIMO）系统。利用这种结构，已经提出了几种低复杂度联合线性最小均方误差（LMMSE）接收机的方法。然而，联合设计是复杂的，不适合硬件实现。在本文中，我们定义了基于GFDM的线性接收机的概念，它首先执行信道均衡（CEq），然后用GFDM解调器处理均衡后的信号。我们表明，最佳的联合LMMSE接收机是等效的一个基于GFDM的，应用LMMSE-CEq和迫零解调。对于正交调制，最优LMMSE接收机具有易于实现的结构。对于非正交的情况下，我们提出了两个实际的设计方法的联合LMMSE的性能。最后，我们分析证明，基于GFDM的接收机实现相同的子载波内的每个子符号的信号与干扰加噪声比相等。
2018-12-14 eess.SP
Low-Complexity Receiver Design for Affine Filter Bank Modulation
本文针对集成感知与通信系统中的仿射滤波器组调制（AFBM）提出基于高斯信念传播的低复杂度接收机，在双色散信道中误码率优于仿射频分复用，且带外发射低。
2025-06-20 eess.SP
One-Bit OFDM Receivers via Deep Learning
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文提出了一种新颖的基于深度学习的架构和设计方法，用于在1比特复量化约束下的正交频分复用（OFDM）接收机。单比特量化大大降低了复杂度和功耗，但使精确的信道估计和数据检测变得困难。这对于多载波波形尤其如此，多载波波形在时域中具有高峰均比，而在频域中具有脆弱的子载波正交性。一比特量化的严重失真通常导致错误平层，即使在中等低的信噪比（SNR），如5 dB。对于信道估计（使用导频），我们设计了一种新的生成监督深度神经网络（DNN），可以用合理数量的导频进行训练。在信道估计之后，基于神经网络的接收器--具体地说，自动编码器--联合学习用于数据符号检测的预编码器和解码器。由于量化会阻止端到端训练，因此我们为此模型提出了两步顺序训练策略。使用合成数据，我们基于深度学习的信道估计可以在平均SNR高达14 dB的情况下优于非量化（全分辨率）OFDM的最小二乘（LS）信道估计。对于数据检测，我们提出的设计实现了较低的比特出错率（BER）在衰落比未量化的OFDM在平均信噪比高达10 dB。
2019-05-27 cs.IT cs.LG eess.SP
Iterative Receiver for Non-Orthogonal Waveforms Based on the Sum-Product Algorithm
基于因子图上的和积算法（SPA），给出了广义频分复用（GFDM）和带偏移的滤波器组多载波QAM（FBMC-OQAM）的图形表示。选择FBMC-OQAM是因为它具有降低算法复杂度的优点，因为它与传输的数据符号所假设的可能值的数量直接相关。接收机算法的性能进行评估的误码率（BER）估计考虑两个信道模型，加性高斯白噪声（AWGN）和平坦衰落时变（瑞利）。同样，还给出了计算复杂性分析。数值结果表明，该方案的误码率曲线与理论误码率曲线有很好的匹配。
2019-09-02 eess.SP
Low Complexity Joint Channel Estimation and Data Detection for AFDM Receivers With Oversampling
针对AFDM波形接收问题，提出带时域过采样的低复杂度JCEDD框架，结合PBiGaBP技术利用多采样流实现信道估计与数据解码，性能优于传统奈奎斯特采样接收机且鲁棒性更强。
2024-10-07 eess.SP
A Secure Affine Frequency Division Multiplexing for Wireless Communication Systems
本文提出安全仿射频分复用（SE-AFDM），通过时变参数 c2 增强安全性，在不损失合法接收机误码率性能的同时显著恶化窃听者性能，适用于高移动性无线通信场景。
2025-09-23 eess.SP
Doubly-Dispersive MIMO Channels with Stacked Intelligent Metasurfaces: Modeling, Parametrization, and Receiver Design
本文提出一种融合RIS与收发端SIM的超表面参数化双弥散MIMO信道模型，并展示其可无缝应用于OFDM、OTFS和AFDM波形，数值结果表明SIM技术显著影响抗双弥散波形设计。
2025-05-09 eess.SP
Evaluation of a multimode receiver with a photonic integrated combiner for satellite to ground optical communications
基于空间分集或模式分集的多模接收机是一种很有前途的接收机结构，可以实时减轻大气湍流对自由空间光通信的影响。在本文中，我们评估和评论的FSO模式分集接收机的动态通信性能，基于空间解复用器和硅光子相干组合器，从地球同步轨道卫星到光地面站（OGS）的光链路。我们模拟的OGS接收到的失真波前的时间序列，我们数值表明，空间模式的相干组合相比，传统的单模光纤（SMF）接收器减轻信号衰落。我们在实验室环境中验证了这一属性，通过生成与大气传播信道仿真器的用例相对应的波前。然后，我们调制的光载波之前的波前仿真器与10 G OOK和DPSK数据序列，以测量的BER性能的建议接收机在时间序列仿真。最后，我们研究和评论的合并模式的数目和波长复用的BER性能的影响。我们证明了模式分集接收机提供了更高的收集效率，具有更好的BER性能和更小的同步损失。
2022-07-04 eess.SP physics.optics
Sensing Integrated DFT-Spread OFDM Waveform and Deep Learning-powered Receiver Design for Terahertz Integrated Sensing and Communication Systems
太赫兹（THz）通信由于其超宽带的特性被认为是下一代无线通信系统的关键技术。THz通感一体化（ISAC）系统的发展，使其能够实现前所未有的数据传输速率和毫米级的精确传感。然而，THz ISAC在波形和接收机设计上遇到了严格的挑战，以充分利用THz信道和收发器的特性。本文提出了一种用于THz ISAC的传感集成离散傅里叶变换扩展正交频分复用（SI-DFT-s-OFDM）系统，该系统具有比OFDM更低的峰均功率比，并能适应THz信道灵活的时延扩展。在不影响通信能力的前提下，提出的SI-DFT-s-OFDM实现了毫米级的距离估计和分米每秒级的速度估计精度。此外，与OFDM相比，在$10^{-3}$ BER水平下，误比特率性能提高了5 dB增益。在接收器端，开发了一种具有两个神经网络的基于深度学习的ISAC接收器，以恢复传输的数据并估计目标距离和速度，同时减轻THz系统的缺陷和非线性。大量的仿真结果表明，所提出的深度学习方法可以实现通信和感知的相互增强的性能，并且对多普勒效应，相位噪声和多目标估计具有鲁棒性。
2022-11-29 eess.SP
A Framework for Iterative Frequency Domain EP-based Receiver Design
提出了一种基于期望传播（EP）的消息传递框架，其中传输符号被认为属于多元白高斯分布族。由于基于快速傅里叶变换（FFT）的实现，该方法允许导出在块长度上具有准线性计算复杂度的新型单抽头频域（FD）接收机。通过设计一种新颖的双环路单载波频域均衡器（SC-FDE），详细地暴露了该框架，其中均衡器与解映射器的自迭代和解码器的turbo迭代提供了性能和复杂度权衡的多种组合。此外，这个框架的灵活性说明了与重叠FDE的推导，用于时变信道均衡，除其他外，与FD多输入多输出（MIMO）检测器的设计，用于空间复用。通过这些不同的接收机设计问题，该框架被证明是改善缓解符号间，块间和多天线干扰，相比以前的作品的替代单抽头FD结构。由于有限长度和渐近分析，数值结果的支持下，所提出的结构带来的改进进行评估，然后完成也占计算成本。
2018-06-30 eess.SP
Hybrid Receiver Design for Massive MIMO-OFDM with Low-Resolution ADCs and Oversampling
针对带低分辨率ADC的大规模MIMO-OFDM上行系统，本文推导量化失真闭式近似，联合设计迭代优化的混合收发机以最大化频谱效率，在性能、抗波束斜视和能效上均优于基准方案。
2025-01-21 eess.SP
Generalized Beamspace Modulation Using Multiplexing: A Breakthrough in mmWave MIMO
在最佳波束空间上的空间复用（SMX）多输入多输出（MIMO）被认为是关于频谱效率（SE）的毫米波（mmWave）通信的最佳解决方案，称为最佳波束空间选择（BBS）解决方案。等效MIMO注水（WF-MIMO）信道容量被视为不可超越的SE上界。最近，研究人员提出了各种方案，试图接近基准和性能界限。但是，它们是具有减少的射频（RF）链的毫米波MIMO系统的真正限制吗？在本文中，我们提出了一个更好的传输方案，实现更高的SE，即广义波束空间调制使用复用（GBMM）的基准和相应的界限的挑战。受空间调制概念的启发，除了选择波束空间之外，还使用选择操作来携带信息。我们证明，GBMM是优于BBS的SE方面，可以突破众所周知的“上限”。也就是说，GBMM更新SE的上界。本文研究了面向SE的GBMM预编码器激活概率优化、全数字预编码器设计、最优功率分配和混合预编码器设计。提出了一种适用于所有信噪比条件下的梯度上升算法。最佳的解决方案是在高信噪比制度。此外，我们研究了混合接收机设计，并推导出配置为在可实现的SE中从GBMM获得增益的接收RF链的最小数量。我们提出了一种编码方法来实现优化的预编码器激活。还讨论了毫米波宽带通信的扩展。与基准比较（即，WF-MIMO信道容量），以显示GBMM的优越性。
2018-10-25 eess.SP
DeepWiPHY: Deep Learning-based Receiver Design and Dataset for IEEE 802.11ax Systems
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Cisco System Inc.（思科系统公司）
在这项工作中，我们开发了DeepWiPHY，这是一种基于深度学习的架构，用于取代基于IEEE 802.11 ax的正交频分复用（OFDM）接收机的信道估计、公共相位误差（CPE）校正、采样率偏移（SRO）校正和均衡模块。我们首先使用合成数据集训练DeepWiPHY，该数据集使用代表性室内信道模型生成，并包括典型的射频（RF）损伤，这些损伤是无线系统中非线性的来源。为了用真实数据进一步训练和评估DeepWiPHY，我们开发了一个基于被动嗅探的数据收集测试平台，该测试平台由通用软件无线电外设（USRP）和商用IEEE 802.11ax产品组成。DeepWiPHY的综合评估与合成和真实世界的数据集（1.1亿个合成OFDM符号和1400万个真实OFDM符号）证实，即使没有微调神经网络的架构参数，DeepWiPHY在误比特率（BER）和分组差错率（PER）方面也实现了与传统WLAN接收机相当或优于传统WLAN接收机的性能，在宽范围的信道模型、信噪比（SNR）水平和调制方案下。
2020-10-19 cs.LG eess.SP
