Trade-Off Between Beamforming and Macro-Diversity Gains in Distributed mMIMO
研究分布式mMIMO架构中波束成形与宏分集增益的权衡问题，通过考虑视距概率的信道模型进行数值分析，发现最优AP数量和天线单元数存在取决于覆盖区域物理尺寸的最佳平衡点。
2023-09-10 cs.IT eess.SP math.IT
Frequency Reversal Alamouti Code-Based FBMC with Resilience to Inter-Antenna Frequency Offsets
用于滤波器组多载波（FBMC）的发射分集方案已知是具有挑战性的。现有的方案没有考虑天线间频率偏移（IAFO）的存在，这将导致性能下降。在这封信中，提出了一种新的发射方案的基础上的频率反转阿拉姆码（FRAC）为基础的结构，以解决IAFO的问题，并被证明固有地消除天线间载波间干扰（ICI），同时保持空间分集。此外，所提出的FRAC结构适用于频率选择性信道。数值结果表明，所提出的方案经历了可忽略的比特出错率（BER）的退化，即使有相当大的IAFO。
2022-09-14 cs.IT eess.SP math.IT
Frequency-Position-Fluid Antenna Array for Ultra-dense Connectivity in Terahertz Beamforming Systems
本文提出频率-位置-流体天线（FPFA）系统，通过基站非重叠频段天线扩展带宽并提供频域分集，结合用户端PFA提供空域分集，并设计频率分配与端口选择算法，在太赫兹超密集用户场景下性能优于PFA和固定天线系统。
2024-09-02 cs.IT eess.SP math.IT
On the Beneficial Roles of Fading and Transmit Diversity in Wireless Power Transfer with Nonlinear Energy Harvesting
我们研究了无线功率传输（WPT）中信道衰落的影响，并表明衰落增强了非线性RF能量采集器的RF-DC转换效率。然后，我们开发了一种新的形式的信号设计WPT，表示为发射分集，它依赖于多个哑天线在发射机诱导无线信道的快速波动。由于能量收集器的非线性，这些波动提高了RF到DC转换效率。与（能量）波束成形相比，发射分集不依赖于发射机处的信道状态信息（CSIT），并且不增加能量收集器输入处的平均功率，但它仍然增强了整体端到端功率传输效率。发射分集还与最近开发的（能量）波形和调制相结合，以提供进一步的增强。该方案的有效性进行了分析，使用基于物理和曲线拟合的能量采集器的非线性模型，并证明使用电路仿真，原型设计和实验。用两个发射天线的测量揭示了在单个发射天线设置上所收获的DC功率的50%的增益。这项工作（再次）突出了收获器非线性所发挥的关键作用，并表明即使在没有CSIT的情况下，多个发射天线也可以对WPT有益。
2018-09-11 cs.IT eess.SP math.IT
Clustered Movable Pinching Antennas: Realizing Beamforming Gains and Target Diversity in ISAC Systems with Look-Angle-Dependent RCS
Institute for Digital Communications, Friedrich-Alexander-University Erlangen–Nuremberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学数字通信研究所）
本文提出一种基于可移动捏缩天线的ISAC系统，通过天线簇的移动实现波束成形和多角度目标成像。
2026-03-30 eess.SP
Multi-Antenna Broadband Backscatter Communications
针对反向散射通信传输可靠性低的问题，提出配备多天线的双站宽带反向散射通信系统，采用循环延迟分集与低复杂度接收机设计，可提升阵列增益与分集阶数，降低中断概率和误码率。
2024-08-16 cs.IT eess.SP math.IT
Outage Performance of Fluid Antenna System (FAS)-aided Terahertz Communication Networks
本文研究相关alpha-mu衰落信道下FAS辅助的点到点THz网络，提出SC-FAS与MGC-FAS接收结构，推导并仿真验证中断概率，表明MGC-FAS最优且增加天线端口可显著提升性能。
2023-01-21 cs.IT eess.SP math.IT
Pattern and Polarization Diversity Multi-Sector Annular Antenna for IoT Applications
提出一种 ka=1.2、低剖面 0.018λ 的多端口环形扇区天线，利用腔模分析实现线/圆极化及仰角方向图分集，效率达 78%、增益 4.62 dBi，适用于尺寸受限 IoT 的物理层安全等应用。
2023-07-06 cs.SY eess.SP eess.SY
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
Joint Beamforming and Matching for Ultra-Dense Massive Antenna Arrays
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；armasuisse Science and Technology（瑞士国防军科学与技术局）
本文提出了一种低成本超密集天线阵列架构，通过开关网络实现联合波束成形与匹配，显著降低成本和复杂度，接近全数字方案的性能。
2025-12-02 cs.IT eess.SP math.IT
Assessment of the Sparsity-Diversity Trade-offs in Active Users Detection for mMTC with the Orthogonal Matching Pursuit
本研究探讨mMTC场景下活跃用户检测（AUD）中频率多样性与信号稀疏性的权衡，通过正交匹配追踪算法分析不同资源配置下两者对检测性能的影响，发现稀疏性与多样性在不同条件下各有优势。
2025-02-12 cs.IT eess.SP math.IT
Realization of MIMO Channel Model for Spatial Diversity with Capacity and SNR Multiplexing Gains
多输入多输出（MIMO）系统传输是一种流行的分集技术，用于提高通信系统的可靠性。当误比特率很低时，可以保证数据传输的可靠性。通常，在MIMO系统中的发送和接收部分都使用多个天线元件。MIMO系统在无线信道中使用天线分集或空间分集编码系统，因为无线信道严重遭受多径衰落，其中发送的信号在到达目的地或接收部分之前沿着各种多径反射。还实现了MIMO系统的并行传输，其中原始检测数据序列的实部和虚部以及相应的接收数据序列都被图形化地描述。当发射机硬件的损伤程度（Level of Impairments in Transmitter Hardware，Kappa）从0.02减小到0.005时，MIMO信道平均容量在不同损伤程度下都能达到80%以上。在确定性衰落信道和非相关瑞利衰落信道下，分别观察到有限信噪比复用增益（MIMO系统容量与SISO系统容量之比）。核心区别在于高SNR水平。这可能有两个原因：（a）在收发器损伤下更快地收敛到极限;（b）当发射天线的数量大于接收天线的数量时，建立在传播环境的数字架构图或地形图上的确定性信道获得优于复用增益的渐近增益。
2020-04-24 cs.IT eess.SP math.IT
Movable Antenna Array Aided Ultra Reliable Covert Communications
本文首次提出可移动天线阵列辅助的隐蔽通信框架，在噪声不确定性下通过优化天线位置和发射功率实现超可靠隐蔽传输，并设计DPGD算法求解最优位置，性能显著优于固定天线阵列。
2024-12-29 cs.IT eess.SP math.IT
Optimizing the MIMO Cellular Downlink: Multiplexing, Diversity, or Interference Nulling?
配备有多个天线的基站（BS）可以以三种不同的方式使用其空间维度：（1）服务多个用户，从而实现复用增益，（2）提供空间分集以提高用户速率，以及（3）使相邻小区中的干扰为零。本文回答了这样一个问题：这三个相互竞争的利益之间的最佳平衡是什么？我们在蜂窝网络的下行链路的上下文中回答这个问题，其中多天线BS使用具有相等功率分配的迫零波束成形服务于多个单天线用户，同时在小区外用户的子集处使干扰为零。任何剩余的空间维度为调度的用户提供发射分集。利用随机几何的工具，我们表明，令人惊讶的是，最大限度地提高每BS遍历和速率，空间资源的最佳分配，干扰置零不提供切实的好处。避免小区间干扰置零、保留空间资源的一部分用于复用并且使用其余部分来提供分集的策略在和速率方面已经接近最优。然而，干扰置零确实给小区边缘用户带来显著的益处，特别是当采用范围自适应置零策略时，其中协作BS集群的大小对于小区边缘用户增加。
2018-08-22 cs.IT eess.SP math.IT
Investigations on Increased Data rate Differential Space-Time Block Codes for Single Carrier Wireless Systems
在这篇论文中，我们研究的差分调制方案，不需要在发送端和接收端的信道知识。首先，我们考虑单天线系统，并研究使用差分幅度相移键控（DAPSK）调制。我们研究了使用多符号差分检测（MSDD）来弥合相干和非相干系统之间的性能差距，并消除与快衰落信道相关的错误地板。其次，我们考虑多天线系统，以对抗衰落和提高传输的可靠性。由此产生的性能改进（称为分集）不需要额外的带宽或功率。在接收端使用多个天线实现分集（接收分集）被证明比在发射端使用多个天线（发射分集）简单得多。然而，在下行链路移动通信中，在接收移动手持机上安装多个天线导致移动台的尺寸和成本增加。这激发了发射分集的需要，发射分集可以通过称为空时编码（STC）的技术来实现。在这篇论文中，我们研究了一类称为正交空时分组码（OSTBC）的ST码，它在线性译码复杂度下取得了良好的性能。为了提高数据率，OSTBC的正交性要求被放宽，导致所谓的准正交STBC（QOSTBC）。最近，被称为最小解码复杂度QOSTBC（MDC-QOSTBC）的一类新的QOSTBC已被证明在具有与OSTBC相同的复杂度要求的情况下增加了数据率。在这篇论文中，我们提出了MDC-QOSTBC在差分非相干系统中的应用，并证明了它们的性能明显优于差分OSTBC。
2019-02-08 cs.IT eess.SP math.IT
Single-Antenna-Based GPS Antijamming Method Exploiting Polarization Diversity
由于全球定位系统接收信号功率极弱，全球定位系统接收器易受干扰，这是一个令人关切的重大问题。人们已经对各种天线阵列技术进行了研究，以用作对抗GPS干扰机，并且已知它们的抗干扰性能大于单天线方法。然而，由于其尺寸、成本和计算复杂度，天线阵列的应用仍然受到限制。本研究提出并实验验证了一种新的空时极化域自适应处理的单元件双极化天线（STPAPS），通过专注于双极化天线的极化分集。推导了双极化天线接收任意极化信号的数学模型，提出了基于双极化天线的GPS抗干扰的约束矩阵。为了降低约束矩阵法的计算复杂度，采用了特征向量约束设计方案。通过以下实验对STPAPS的性能进行定量和定性评价。1)仿真结果表明，STPAPS方法在合成干扰下的载噪比（C/N 0）高于以往基于最小均方误差（MMSE）或最小方差无失真响应（MVDR）的双极化天线方法。2)STPAPS的优点和缺点定性地比较了那些以前的单元素双极化天线的方法，不是基于MMSE或MVDR算法。3)STPAPS的特点（在GPS和干扰信号的方向和极化方面）进行了比较，与传统的二元单极化天线阵列的方法，它具有相同的自由度的STPAPS。
2020-11-18 eess.SP
Blind Cyclic Prefix-based CFO Estimation in MIMO-OFDM Systems
本文提出一种基于循环前缀的低开销盲CFO估计方法，利用天线和时间分集，提供闭式解和算法，在计算复杂度线性增加下显著提升MIMO-OFDM系统性能。
2023-08-29 cs.IT eess.SP math.IT
On the Diversity and Coded Modulation Design of Fluid Antenna Systems
本文研究流体天线系统在通用衰落信道下的中断性能，提出线性预测方案克服调度延迟导致的分集损失，还设计了低复杂度的空时编码调制方案实现最大分集，验证了流体天线的可行性。
2023-07-25 eess.SP
Information Theoretic Analysis of a Dual-Band MIMO Cellphone Antenna with ANSYS HFSS SBR+
本文提出用信息论方法评估双频段双极化手机MIMO天线设计，借助ANSYS HFSS与SBR+获取信道矩阵并估计中断概率曲线，进而确定分集增益和复用增益，并与传统基于包络相关系数的方法对比，揭示两种方法的显著差异。
2025-07-19 cs.IT eess.SP math.IT
Ultra-Wideband Antenna with MIMO Diversity for 5G Wireless Communication
八元素，紧凑型超宽带-多输入多输出UWB-MIMO（超宽带多输入多输出）天线能够为未来的第五代（5G）终端设备提供高数据速率，同时为第三代（3G）和第四代（4G）通信提供必要的带宽，其通过部署电感电容器（LC）来实现从4.85到6.35 GHz的带阻提出了在接地平面上的短截线。集成的短截线还提供了灵活性，以拒绝任何选定的频带以及带宽控制。印刷单极子的正交放置允许偏振多样性并提供高隔离。在所提出的八元件UWB-MIMO/分集天线中，天线对3-4是位于平面50 X 50 mm 2基板的相对角上的天线对1-2的180 °镜像变换。然后将四个额外的单极子垂直放置在同一板上，导致总尺寸仅为50 x 50 x 25 mm 3。仿真结果进行了验证，通过比较制造的原型的测量。得出的结论是，该设计满足目标规格在整个带宽的2至12 GHz的反射系数优于-10 dB（拒绝带除外），隔离度超过17 dB，低包络相关性，低增益变化，稳定的辐射模式，并在无线局域网（WLAN）频带的信号强抑制。总体而言，所提出的八元件架构的紧凑和降低的复杂性，增强了其在文献中存在的其他MIMO天线设计中用于未来5G终端设备中的分集应用的实际可行性。
2020-07-05 eess.SP physics.app-ph
IoT Random Access in Massive MIMO: Exploiting Diversity in Sensing Matrices
最近，非正交码已经被提倡用于IoT大规模接入。活动检测已被证明需要共同的支持恢复在一个联合稀疏多测量向量（MMV）的问题和MMV算法已被成功地应用提供不同程度的复杂性，性能权衡。针对每个天线的小测量，但大量的天线设置，独立的传感矩阵确实提供了显着的性能优势。不幸的是，物联网随机接入问题不能轻易地从这个概念中受益，因为代码矩阵在所有接收天线上都是固定的。我们对应对这一挑战的贡献如下。首先，独立的小尺度衰落天线和用户建立作为一个可能的源的传感矩阵去相关。其次，提出了两种新的算法，利用这种部分去相关和收集感测矩阵的多样性。由于具有低复杂度，这些方法确实提供了很大的实际优势，因为它们的目标是小的测量尺寸，由于有限的相干时间/带宽，这确实受到严重限制，但相反，通过使用大型天线阵列来补偿它。第三，严格推导了这些方法的失效概率（PoF），并给出了相应的度量不等式。第四，进行了大量的模拟，以确认这些方法的优越性能与最先进的。
2019-08-03 eess.SP
Pinching Antenna-enabled ISAC Systems: Exploiting Look-Angle Dependence of RCS for Target Diversity
本文研究基于夹持天线的ISAC系统，通过将RCS建模为随机变量以利用目标分集，并采用SCA框架优化PA动态激活策略，显著提升了感知可靠性。
2025-05-03 eess.SP math.OC
New expressions on the performance of a novel multi-hop relay-assisted hybrid FSO / RF communication system with receive diversity
本文提出了一种新的多跳中继辅助的混合自由空间光/射频（FSO / RF）通信系统，其中移动用户通过一条多跳中继辅助的混合FSO / RF链路与基站相连，该链路具有接收分集功能。在该结构中，在每个中继器处接收的信号被解调和转发。这是第一次在多跳混合FSO / RF系统中使用接收分集。研究了系统性能指标误比特率（BER）和中断概率（P_out）。新的精确和渐近表达式推导出这些标准，并提供MATLAB仿真来验证所得到的结果。首次研究了接收天线数量和中继器数量对这种结构性能的影响。结果表明，所提出的结构对接收天线数目的依赖性较低，因此，在所提出的结构中使用单接收天线具有与多天线相同的性能，同时复杂度和功耗较低。所提出的结构在中等和强大气湍流状态下表现出独立的性能。因此，它不需要自适应处理来根据大气湍流条件匹配自身，因此是成本有效的，并且特别适合于遇到大气湍流频繁变化的城市区域。
2018-11-20 eess.SP
Hybrid Pinching-Fluid Antenna Assisted Wireless Communications: Modeling and Performance Analysis
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Imperial College London（帝国理工学院）；Nanjing University（南京大学）
本文提出混合捏压-流体天线系统，结合捏压天线和流体天线以提升Los性能和空间多样性，建立可 tractable 频道模型并推导出 outage 概率表达式，验证了其在多种传播条件下的优越性。
2026-08-04 eess.SP
Pre-Optimized Irregular Arrays versus Moveable Antennas in Multi-User MIMO Systems
针对可移动天线实时优化复杂度高的问题，本文提出预优化非规则阵列（PIA）概念，以粒子群优化预先确定基站天线位置以最大化平均总速率，仿真表明其性能可与可移动天线阵列相比并优于传统均匀阵列。
2025-02-06 eess.SP
Inverted C-Shaped Slots Loaded Exponential Tapered Triple Band Notched Ultra Wideband (UWB) Antenna
University of Uyo（乌约大学）
本研究提出通过指数渐变变换器匹配馈源与辐射贴片，在贴片切倒C形槽、馈线刻U形槽实现三阻带的策略，设计的超宽带天线可抑制Wi-MAX、WLAN及X波段，实测结果可靠且满足UWB要求。
2025-11-14 eess.SP
Coverage Analysis and Scaling Laws of Ultra-Dense Networks
在本文中，我们开发了一种创新的方法来定量表征超密集无线网络在过多的传播环境中的性能。所提出的框架有可能显着简化繁琐的程序分析的覆盖概率，并允许显着的统一，通过紧凑的表示单天线和多天线网络。通过利用这一关键功能，我们开发了一种新的统计机器来研究无线网络致密化的缩放规律，考虑到一般的信道功率分布，包括整个空间的多径和阴影模型，以及由于使用多个天线的相关波束成形增益。我们进一步制定网络密度，天线高度，天线阵列占有率和载波频率之间的关系，显示如何可以保持超致密化的覆盖概率。从系统设计的角度来看，我们提出了一个新的创新的理论发现，规定如果多个天线BS部署和移动到更高的频率，然后单调增加的覆盖概率通过超致密化是可能的，这不会降低天线高度。这一发现与现有研究中的结论完全不同，后者建议降低基站高度以利用网络致密化的潜力。仿真结果证实了利用网络致密化和天线部署和配置对路径损耗模型和信号噪声加干扰（SINR）阈值的性能趋势。
2020-07-13 eess.SP
An On-Chip Ultra-wideband Antenna with Area-Bandwidth Optimization for Sub-Terahertz Transceivers and Radars
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本文提出了一种290GHz片上超宽带天线，通过双槽结构实现高效率和宽阻抗带宽，适用于亚太赫兹收发器和雷达应用。
2025-03-05 eess.SP physics.class-ph
Polarization diversity and equalization of frequency selective channels in telemetry environment for 16APSK
从天线馈源内的谐振腔中的天线垂直（V）和水平（H）偶极子提供RHCP和LHCP输出是航空遥测地面站接收器的当前做法。市场上的均衡器可以单独对LHCP或RHCP进行操作，或者通过共相位和添加RHCP和LHCP输出产生的组合信号进行操作。在本文中，我们将展示如何最佳地结合V和H偶极输出，并证明在此最佳组合信号上操作的均衡器优于在RHCP，LHCP或组合信号上操作的均衡器。最后，我们展示了如何最佳地结合RHCP和LHCP输出进行均衡，其中这种最佳组合的性能与最佳组合的V和H信号一样好。
2019-09-13 eess.SP
Fluid Antenna Enabled Compact Ultra Massive Antenna Array for Satellite Communications
University of Warwick（华威大学）；National Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学国家通信研究实验室）；European Space Agency Research and Technology Centre (ESA/ESTEC)（欧洲空间局研究与技术中心）
本文提出一种基于流体天线系统的紧凑超大规模天线阵列，通过动态信号适应提升卫星通信性能，减少干扰并降低成本，分析了其在干扰统计和波束成形增益方面的优势。
2026-04-26 eess.SP
ARC-Fi: Exploiting Antenna Spatial Diversity for Label-Efficient Domain Generalization in Wi-Fi Sensing
Suzhou Institute for Advanced Research, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学苏州研究院）；Suzhou Big Data and AI Research and Engineering Center（苏州大数据与人工智能研究与工程中心）；School of Artificial Intelligence and Data Science, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学人工智能与数据科学学院）；Institute for Infocomm Research (I 2 R), A*STAR（资讯与通讯研究院（I2R），A*STAR）；School of Computer Science and Technology, Soochow University（苏州大学计算机科学与技术学院）
ARC-Fi通过引入物理指导的数据增强策略，解决Wi-Fi传感中领域偏移问题，实现高效领域泛化。
2026-06-16 cs.LG eess.SP
ESPARGOS: An Ultra Low-Cost, Realtime-Capable Multi-Antenna WiFi Channel Sounder
针对现有多天线信道探测仪成本高、操作难的问题，基于量产WiFi芯片开发超低成本、实时多天线WiFi信道探测仪ESPARGOS，以降低信道探测准入门槛，支持JCaS等领域的应用需求。
2025-02-13 eess.SP
