Closed-Form Coverage Probability for Downlink Poisson Network with Double Shadowed Fading
已有文献研究了长期阴影下的κ-μ阴影衰落下蜂窝网络的性能。然而,瞬时遮蔽的κ-μ遮蔽衰落对蜂窝网络性能的影响尚不清楚。因此,本文分析了具有双阴影衰落的Poisson网络的下行覆盖概率,双阴影衰落由对数正态分布的大尺度衰落和具有整数衰落参数的κ-μ阴影衰落组成。最接近的基站关联规则没有阴影。为了便于分析,双阴影衰落近似为基于高斯-埃尔米特求积的κ-μ阴影分布的加权和。作为一个主要的理论结果,泊松网络的下行链路覆盖概率的封闭形式的表达式下的双阴影衰落的期望信号和任意衰落的干扰信号被成功地导出。数值模拟表明,双阴影衰落提供了一个悲观的覆盖泊松网络相比,长期的阴影,这是纳入细胞的选择。
2017-12-27 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
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
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
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
Outage performance of the $α$-Beaulieu-Xie Shadowed Fading Channel Model
该研究针对$\alpha$-Beaulieu-Xie阴影衰落信道模型,推导了中断概率及其上下界、原始矩、衰落量和信道质量指标的闭式表达式,并通过数值仿真验证了其准确性。
2024-02-09 cs.IT eess.SP 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
Relay-Assisted Mixed FSO/RF Systems over Málaga-$\mathcal{M}$ and $κ$-$μ$ Shadowed Fading Channels
这封信提出了一个统一的分析框架,中继辅助混合FSO/RF传输。除了考虑不同的FSO检测技术,数学模型提供了一个双重统一的混合FSO/RF系统考虑混合Málaga- $\mathcal{M}$ / $κ$ - $μ$阴影衰落,其中包括作为特殊情况下,几乎所有的线性湍流/衰落模型中采用的公开文献。
2017-06-07 cs.IT math.IT
Performance evaluation of energy detector over generalized non-linear and shadowed composite fading channels using a Mixture Gamma Distribution
针对独立同分布(i.i.d.)分析了广义复合非线性视距(LOS)和非视距(NLOS)阴影衰落情况下的信号模型。在低瞬时信噪比(SNR)条件下,利用混合伽玛(MG)分布,推导了α- \k{appa} -μ/Gamma和α-η-μ/Gamma衰落信道的新的近似表达式.在此基础上,推导出了新的、精确的、封闭形式的检测模型,用于评估广义非线性和阴影复合衰落信道中不同衰落参数下的感知性能。
2017-12-30 cs.IT math.IT
Closed-Form Analysis of the $α$-Beaulieu-Xie Shadowed Fading Channel
针对无线通信提出 $α$-Beaulieu-Xie 阴影衰落信道模型,推导其统计分布、误比特率与遍历容量的闭式及高信噪比渐近表达式,并通过数值分析验证。
2023-07-24 cs.IT eess.SP math.IT
Second-Order Statistics of $κ-μ$ Shadowed Fading Channels
本文推导了$κ-μ$阴影衰落信道的电平通过率(LCR)和平均衰落持续时间(AFD)的新的封闭表达式。新方程提供了对$κ-μ$阴影衰落包络的阴影主导分量和多径分量的时间导数之间的相关性建模的能力。新方程的验证是通过减少到一些已知的特殊情况。结果表明,作为结果的主导分量的阴影减少,信号以降低的速率跨越较低的阈值水平。此外,阴影主导分量和多径分量的斜率之间的增加的相关性的影响类似地用于减少较低信号电平处的交叉。二阶统计量的新表达式也比较了蜂窝设备到设备和身体为中心的通信信道,这是已知的容易受到阴影衰落的现场测量。
2015-06-29 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
On the Effective throughput of Shadowed Beaulieu-Xie fading channel
本研究采用基于PDF的方法分析了阴影Beaulieu-Xie(SBX)复合衰落信道的有效吞吐量,提供了低SNR和高SNR近似,并通过蒙特卡洛仿真验证了推导方程的正确性。
2023-11-20 cs.IT eess.SP 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
Outage Probability and Rate for $κ$-$μ$ Shadowed Fading in Interference Limited Scenario
$κ$ - $μ$阴影衰落模型是非常一般的衰落模型,因为它包括作为特殊情况的$κ$ - $μ$和$η$ - $μ$两者。在这项工作中,我们推导出中断概率的表达式时,感兴趣的信号(SoI)和干扰都经历$κ$ - $μ$阴影衰落在干扰有限的情况下。推导出的表达式对任意SoI参数、所有干扰源的任意$κ$和$μ$参数以及干扰源的参数$m$的任何值(除了$m\rightarrow \infty$的限制值)都有效。该表达式可用Pochhammer积分表示,其中积分的被积函数只包含初等函数。然后针对各种特殊情况,特别是当SoI经历$η$或$κ$ - $μ$衰落时,简化中断概率表达式。此外,当SoI经历具有$μ$的整数值的$κ$ - $μ$阴影衰落,并且发射机经历具有任意参数的$κ$ - $μ$阴影衰落时,导出速率表达式。速率表达式可用第四类劳里切拉函数的和表示。通过使用推导的表达式研究和比较存在$κ$ - $μ$阴影衰落的FFR和SFR,证明了我们的结果的实用性。提供了大量的仿真结果,这些进一步验证了我们的理论结果。
2017-08-07 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
Lattice coding for Rician fading channels from Hadamard rotations
在本文中,我们研究了莱斯衰落无线信道的格型编码。这是特别是由初步研究表明,毫米波长无线通信的莱斯衰落模型的动机。我们限制到格码所产生的旋转$\mathbb{Z}^n$,和一个单输入单输出(SISO)通道。我们观察到,几个晶格设计标准建议Hadamard旋转的最优性。例如,我们证明了Hadamard旋转最大化所有旋转的$\mathbb{Z}^n$晶格中的金刚石填充密度。最后,我们提供了模拟表明,阿达玛旋转优于最佳代数旋转和交叉包装格子在Rician通道。
2017-01-26 cs.IT math.IT
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
Performance of Cognitive Radio Systems over $κ-μ$ Shadowed with Integer $μ$ and Fisher-Snedecor $\mathcal{F}$ Fading Channels
在本文中,我们分析了认知无线电(CR)系统在不同的复合广义多径/阴影衰落的情况下的性能。与广义K(KG)和Nakagami-m阴影条件相比,\k{appa} -μ阴影和Fisher-Snedecor F衰落信道是一种简单而高精度的分布。对于\k{appa} -μ阴影,通过假设衰落参数为整数,给出了概率密度函数(PDF)和累积分布函数(CDF)的一种新的简单、精确的解析表达式.为此,推导出检测性能度量,即平均检测概率和接收器操作特征曲线(AUC)下的平均面积,其用于能量检测的分析以及有效率和有效率。为了验证这项工作的结果,模拟和数值结果之间的比较,以及与各种传统的信道模型和方案。
2018-07-25 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
Secrecy Performance of α-κ-μ Shadowed Fading Channel
通过获得平均保密容量、安全中断概率和严格正保密容量的新的封闭表达式,研究了α- \k{appa} -μ shaded(AKMS)衰落信道下无线框架的物理层安全性.推导出了在高信噪比条件下,为了获得保密分集增益,SOP的下界以及SOP的渐近表达式。利用这些表达式,由于同时发生的衰落和阴影的后果进行量化。最后,Monte-Carlo模拟证明,以评估表达式的正确性。
2021-09-03 cs.IT math.IT
Unified Error Rates Analysis of MIMO Space-Time Block Codes over Generalized Shadowed κ-μ and η-μ Fading and AWGGN
该文提出了一种新的空时分组码(STBC)在多输入多输出(MIMO)网络中的统一性能分析方法。具体地说,我们推导出新颖的,简单的和准确的平均比特出错率(ABER)的表达式在广义η-μ和阴影κ-μ衰落信道的相干调制方案。假设网络中的噪声由加性白广义高斯噪声(AWGGN)建模,其中包括拉普拉斯和高斯噪声环境作为特殊情况。该结果避免了在许多多径衰落和噪声模型下重新推导MIMO STBC系统的出错率的需要,同时避免了计算昂贵的表达式。从文献中发表的结果,以及数值模拟证实了我们推导的广义表达式的准确性。
2016-07-31 cs.IT math.IT
An Extension of the κ-μ$\,$Shadowed Fading Model: Statistical Characterization and Applications
本文介绍了κ-μ $\,$阴影模型和经典Beckmann衰落模型的一个扩展和自然推广:波动Beckmann(FB)衰落模型.这个新的模型考虑了多径波的聚类,其中视线(LoS)组件随机波动,以及LoS和非LoS组件中的同相/正交功率不平衡的影响。因此,它统一了各种重要的衰落分布,如单侧高斯,瑞利,Nakagami-m,Rician,κ-μ,η-μ,η-κ,贝克曼,Rician阴影和κ-μ $\,$阴影分布。推导了FB衰落模型的主要概率函数,即概率密度函数、累积分布函数和矩母函数。分析了信号的电平交叉率和平均衰落持续时间等二阶统计量。这些结果可以用来推导出一些感兴趣的无线通信系统在FB衰落信道上工作的性能指标。
2017-06-28 cs.IT math.IT
The κ-μ Shadowed Fading Model with Integer Fading Parameters
本文证明整数参数的 κ-μ shadowed 衰落可表示为平方 Nakagami/Gamma 分布混合,从而获得 PDF、CDF 与平均容量闭式,并阐明其近似和实测拟合意义。
2017-01-11 cs.IT math.IT
Effective throughput of MISO systems over $κ-μ$ shadowed fading channels: MGF based analysis
分析了多输入单输出(MISO)无线通信系统在$κ-μ$阴影衰落信道下的有效吞吐量。为了得到精确的闭型表达式,利用独立同分布(i.i.d.)采用发射天线。此外,一个特殊的情况下,整数值的衰落参数进行简化导出的表达式。还研究了在高信噪比值下有效吞吐量的渐近行为。蒙特卡罗模拟和数值结果验证了我们的分析的有效性。
2018-04-29 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Energy Detection over Composite kappa-miu Shadowed Fading Channels
能量检测是认知无线电网络频谱感知中一种可靠的非相干信号处理技术,具有复杂度低、不需要先验接收信息、感知速度快等优点。由于能量检测的优良性能会受到物理多径衰落的影响,本文主要研究复合阴影衰落信道下能量检测的特性分析。小尺度和视线衰落分布包括特定的例子,如瑞利,霍伊特,Nakagami-m和单侧高斯分布。在此基础上,推导了复合阴影衰落信道的信号包络和信噪比的概率密度函数,该概率密度函数能够准确地表征视距阴影衰落特性。随后,采用逆高斯渐近分布,首次将相应检测概率的无穷级数形式的精确闭式表达式推广到上述模型的检测容量估计中。此外,推导了用于评估最小检测效率的绝对截断误差。所建立的模型也适用于非整数衰落参数的检测估计。最后,利用MATHEMATICA和MATLAB软件对主要分量的功率变量变化情况下的分析结果和量化性能进行了数值评估,验证了分析结果和量化性能。
2018-06-12 cs.IT 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
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
The $κ$-$μ$ Shadowed Fading Model: Unifying the $κ$-$μ$ and $η$-$μ$ Distributions
本文证明 $κ$-$μ$ 阴影衰落模型可统一 $κ$-$μ$ 与 $η$-$μ$ 分布,并推导其渐近遍历容量闭式表达式及两类特例。
2015-04-22 cs.IT 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
Effective capacity of communication systems over $κ$-$μ$ shadowed fading channels
本文研究了广义$κ$ - $μ$阴影衰落信道下通信系统的有效容量。利用广义双变量Meijer- $G$函数推导出了一种新的精确有效容量的解析表达式。为了直观地揭示系统和信道参数对有效容量的影响,我们还推导出了渐近高信噪比状态下有效容量的封闭式表达式。结果表明,有效容量是信道衰落参数$κ$和$μ$以及阴影参数$m$的单调递增函数,而当时延约束为$θ\rightarrow \infty$时,有效容量衰减为零.
2015-07-20 cs.IT 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
Unified Composite Distribution and Its Applications to Double Shadowed $α-κ-μ$ Fading Channels
本文提出了一种混合Gamma阴影(MGS)分布作为一种统一的复合模型,通过用一个逆Nakagami- $m$来表示阴影.因此,首先导出了MGS分布基本统计量的精确表达式和在高平均信噪比(SNR)条件下的渐近行为。然后,通过提供中断概率(OP)、平均误比特概率(ABEP)、平均信道容量(ACC)和有效容量(EC),将这些统计数据应用于分析无线通信系统在双阴影$α-κ-μ$衰落下的性能。还分析了能量检测(ED)的接收器工作特征曲线(AUC)下的平均面积。数值和仿真结果验证了我们的分析的有效性。
2020-11-16 cs.IT 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
Maximal Ratio Combining Diversity Analysis of Underwater Acoustic Communications Subject to $κ-μ$ Shadowed Fading Channels
针对$κ-μ$阴影衰落模型,给出了一种新的平均出错率(ABER)和平均信道容量(ACC)的统一解析表达式。这种新的阴影衰落模型已被证明是适合于水下无线信道建模的测量由海军研究实验室进行,并没有那么好地覆盖在公共文献。针对最大比合并(MRC)接收机,给出了接收机输出信噪比概率密度函数的一种新的简单解析表达式。在此基础上,推导出了新的统一的ABER和ACC表达式。为了进一步推广出错率分析,假设加性白广义高斯噪声模型对不同的噪声环境进行建模。新的统一表达式是准确的,简单和通用的,并适用于MRC分析在这种广义阴影衰落和噪声环境。数值技术和发表的技术文献的结果证实了我们的分析在不同的测试方案下的通用性和准确性。
2017-03-11 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces Aided Communication: Capacity and Performance Analysis Over Rician Fading Channel
在这项工作中,我们考虑一个单输入单输出(SISO)系统的可重构智能表面(RIS)辅助毫米波通信。我们考虑用户节点到RIS和RIS到接入点(AP)的Rician信道模型。我们得到封闭形式的表达能力与信道状态信息(CSI)和没有CSI在发射机。新导出的容量表达式是非常紧凑形式的封闭形式表达式。我们还简化了平均符号错误概率的封闭形式的表达式。我们还描述了关键参数Rician因子K和IRS上的元素数对发送端有CSI和没有CSI的遍历容量的影响。
2021-07-22 cs.IT eess.SP 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
On the Spectral Efficiency of D-MIMO Networks under Rician Fading
该研究评估莱斯衰落下不同D-MIMO部署及接收合并方案的性能,发现用户信道相关性随莱斯因子升高而降低频谱效率,且总天线数固定时存在性能最优的AP与单AP天线数组合,该平衡点受莱斯因子和接收合并方案影响。
2024-09-23 cs.IT eess.SP math.IT
Fading in reflective and heavily shadowed industrial environments with large arrays
5G系统及以后的用例之一是超可靠性低延迟通信(URLLC)。用于URLLC的使能技术是大规模多输入多输出(MIMO),其可以由于改进的用户分离、阵列增益和信道硬化效应而增加可靠性。测量已在3.7 GHz的操作工厂环境中进行,具有共同定位的大规模MIMO阵列和一个独特的随机分布的阵列。当天线的数量增加时,信道硬化可能出现,使得信道增益的变化(小尺度衰落)减小,并且在这里将其量化。信道增益的累积分布函数(CDF)然后变得陡峭并且其尾部减小。该CDF被建模并且所需的衰落裕度被量化。通过部署分布式阵列,还可以减少大规模功率变化,进一步提高可靠性。在这种丰富的散射环境中的大阵列,创建更可靠的信道,因为它接近独立同分布(i.i.d.)复高斯信道,这表明可以在例如信道编码和重传策略方面重新考虑系统设计,以便减少延迟。总之,大规模MIMO是一种非常有趣的技术,可在反射和阴影严重的工业环境中实现可靠的连接。
2022-11-17 cs.IT eess.SP math.IT
Hardware Impairments Aware Full-Duplex NOMA Networks Over Rician Fading Channels
研究了莱斯衰落信道下的一种协作全双工非正交多址接入方案。实际上,考虑收发器处的不完美连续干扰消除(ipSIC)和残余硬件损伤(RHI)。为了评估所考虑的系统的性能,所考虑的系统的中断概率(OP)和遍历率(ER)的解析近似表达式的推导,并探讨了渐近性能。仿真结果表明,与半双工(HD)模式相比,FD合作NOMA可以提高系统的遍历和速率(ESR)。
2020-04-24 cs.IT math.IT
A Comprehensive Analysis of 5G Heterogeneous Cellular Systems operating over $κ$-$μ$ Shadowed Fading Channels
新兴的蜂窝技术,例如那些被提议用于5G通信的技术,将适应具有不同链路要求的广泛使用场景。这将包括在从室内到室外,从视线(LOS)到非LOS,以及从圆对称散射到促进散射多径波的聚集的环境的多功能无线信道集合上操作的必要性。不幸的是,在文献中采用的许多传统的衰落模型,以开发网络模型缺乏灵活性,以考虑这种不同的信号传播机制。为了弥合理论和实际信道之间的差距,我们考虑$κ$-$μ$阴影衰落,其中包含作为特殊情况,在公开文献中提出的线性衰落模型,包括瑞利,Rician,Nakagami-m,Nakagami-q,单侧高斯,$κ$-$μ$,$η$-$μ$,和Rician阴影,仅举几例。特别地,我们应用正交展开来表示$κ$-$μ$阴影衰落分布作为简化的级数表达式。然后利用随机几何的级数表达式,我们提出了一个分析框架,以评估在$κ$-$μ$阴影衰落信道的SINR的任意函数的平均值。使用所提出的方法,我们评估的频谱效率,矩的SINR,误码率和中断概率的$K$层HetNet与$K$类的BS,不同的发射功率,BS密度,阴影特性和小规模衰落。在这些结果的基础上,我们提供了重要的新的见解,这些新兴的无线应用的网络性能,同时考虑到各种各样的衰落条件和链路质量。
2016-10-04 cs.IT math.IT
The α-κ-μ Shadowed Fading Distribution: Statistical Characterization and Applications
本研究提出统一多种经典及通用衰落模型的α-κ-μ阴影衰落分布,推导其参数取正整数时的α-μ有限混合形式,可借助已有α-μ相关结果分析信道性能,并验证了其在中断概率等指标分析中的适用性。
2019-04-11 cs.IT math.IT
Error Rates Analysis of MIMO Space-Time Block Codes in Generalized Shadowed Fading Channels
本文提出了一种新的和统一的比特出错率性能分析的空时分组码(STBC)部署在无线系统中的空间分集在广义阴影衰落和噪声的情况下。具体地说,我们得到了一个简单的和非常准确的近似表达式的平均出错率的相干调制方案在广义$η-μ$和$κ-μ$阴影衰落信道与多输入多输出(MIMO)系统。网络中的噪声被假定为使用加性白广义高斯噪声(AWGGN)建模,其中包括经典拉普拉斯和高斯噪声环境作为特殊情况。推导的结果避免了在多径衰落和噪声条件下重新推导MIMO STBC系统的出错率的需要,同时避免了任何具有高计算复杂性的特殊函数。从文献中发表的结果,以及数值评估,证实了我们推导出的广义表达式的准确性。
2017-10-07 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
Secrecy Analysis of Physical Layer over $κ-μ$ Shadowed Fading Scenarios
本文研究了主信道和窃听信道均经历$κ-μ$阴影衰落信道时的物理层保密性分析。特别地,利用经典的Wyner窃听模型,导出了平均保密容量(ASC)、安全中断概率(SOP)、SOP下界(SOP $^L$)和严格正保密容量概率(SPSC).对于衰落参数的两种不同情形,即,研究了表征阴影效应的$μ$和$m$。这些参数首先被选择为任意的数字,因此性能度量被表示为具有多元Meijer $G$ -函数的单个无穷级数。在第二种情况下,上述两个衰落参数被假定为整数,以获得在简单的精确的封闭形式的解析数学上易于处理的表达式中的导出结果。通过Monte Carlo模拟验证了该分析的数值结果。
2018-04-24 cs.IT math.IT
Unified Stochastic Geometry Modeling and Analysis of Cellular Networks in LOS/NLOS and Shadowed Fading
信号与干扰加噪声比(SINR)通过其累积分布函数(CDF)的统计表征在蜂窝网络领域中的绝大多数技术贡献中是普遍存在的,因为它归结为平均聚合干扰的拉普拉斯变换,这是以限制简单化的瑞利衰落为代价而获得的益处。在这项工作中,捕捉不同的衰落信道,出现在现实的室外/室内无线通信场景中,我们不同的解决问题。通过利用信干噪比的矩母函数(MGF),我们成功地分析了阴影κ-μ、κ-μ和η-μ衰落模型下的蜂窝网络性能。后者通过捕获包括Rayleigh、Nakagami-m、Rician和Rician阴影衰落分布在内的各种衰落信道来提供高灵活性。这些信道模型最近因其准确建模密集城市环境、未来毫微微小区和设备到设备(D2 D)阴影信道的能力而受到称赞。除了统一不同的信道模型的分析,这项工作集成,第一次,覆盖范围,可达到的速率,和误码率(BEP),这在很大程度上是单独处理的文献。开发的模型和分析验证了广泛的模拟设置和参数。
2017-06-02 cs.IT math.IT
Hardware-Aware Pilot Decontamination Precoding for Multi-cell mMIMO Systems With Rician Fading
我们考虑一个硬件受损的多小区莱斯衰落的大规模多输入多输出(mMIMO)系统与两层导频净化预编码,也被称为大规模衰落预编码(LSFP)。每个BS配备有灵活的动态模数转换器(ADC)/数模转换器(DAC)架构,并且用户设备(UE)具有低分辨率ADC。此外,BS和UE都具有硬件受损的射频链。动态ADC/DAC架构允许我们改变连接到每个BS天线的ADC/DAC的分辨率,并适当地选择它们以最大化SE。我们提出了一种失真感知的最小均方误差(DA-MMSE)预编码器,并研究其使用与两层LSFP和传统的单层预编码(SLP)的硬件受损mMIMO系统。我们讨论了LSFP和SLP与DA-MMSE和失真感知MMSE(DU-MMSE)预编码器的用例,这将为系统设计人员提供关于其在实际系统中使用的关键见解。
2022-11-29 cs.IT eess.SP math.IT
Quasi-Degradation Probability of Two-User NOMA over Rician Fading Channels
非正交多址接入(NOMA)具有提供比正交多址接入(OMA)更高的多用户无线网络频谱效率的巨大潜力。以前的工作已经建立了条件,称为准退化(QD)的概率,在此条件下,NOMA没有性能损失相比,实现容量脏纸编码的两个用户的情况下。现有的结果假设瑞利衰落信道没有视线(LOS)。在许多实际场景中,信道LOS分量对链路质量至关重要,其中信道增益遵循Rician分布而不是Rayleigh分布。在这项工作中,我们分析了量子点概率多输入单输出(MISO)信道的莱斯衰落。QD概率很大程度上取决于两个用户信道之间的角度,这涉及随机向量的矩阵二次型和随机矩阵。对于确定性LOS分量,矩阵二次型的分布是非中心的,这使得QD概率的推导变得非常复杂。为了弥补这一困难,提出了一系列的近似,产生一个封闭形式的表达的QD概率MISO Rician信道。数值结果评估分析的准确性,并得到洞察的最优性的NOMA在莱斯衰落信道。
2021-03-10 cs.IT math.IT
Statistical characterization of kappa-mu shadowed fading
针对视距分量受阴影影响的κ-μ衰落信道,本文推导其PDF、CDF、MGF及独立变量和与最大值分布的闭式表达式,并用于无线通信系统性能分析。
2013-04-28 cs.IT math.IT stat.AP