Deep Multi-Stage CSI Acquisition for Reconfigurable Intelligent Surface Aided MIMO Systems
针对可重构智能表面（RIS）中继无线信道估计中导频开销过大的问题，提出了一种基于导频的RIS中继无线信道估计方法。受深度学习在解决非线性映射问题方面的令人信服的把握的启发，所提出的方法仅激活RIS元素的一部分，并利用相应的级联信道估计来预测另一部分。通过合成深度神经网络（DNN），首先依次估计直接信道和活动级联信道，然后对非活动RIS元件进行信道预测。一个三阶段的训练策略，开发了这种合成DNN。从仿真结果来看，所提出的基于深度学习的方法在减少导频开销和保证可靠的估计精度方面是有效的。
2021-04-23 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Movable-Antenna Position Optimization with Imperfect CSI for MISO Systems
本文研究不完美CSI下MISO可移动天线系统的鲁棒位置优化，针对范数有界和随机分布两类误差分别推导最坏情况与非中断接收功率的闭式结果，证明最大比传输最优性，并用图算法求解最优MA位置。
2025-05-11 cs.IT eess.SP math.IT
The DoF Region of Two-User MIMO Broadcast Channel with Delayed Imperfect-Quality CSIT
发射端的信道状态信息（CSIT）对无线网络的性能起着重要的作用。CSIT模型可以是延迟的和非质量的，因为反馈链路具有延迟并且信道状态信息（CSI）反馈具有失真。因此，在本文中，我们的特点度的自由度（DoF）区域的两个用户多输入多输出（MIMO）广播信道与延迟的高质量CSIT，其中的天线配置可以是任意的。DoF区域的逆证明是基于物理退化信道的增强。DoF区域的可扩展性证明是通过一种新颖的传输方案设计，其中每个相位的持续时间和传输符号的数量基于延迟CSIT的可扩展性质量来配置。其结果是，我们表明，延迟的非线性质量CSIT的自由度区域位于自由度区域之间的自由度区域没有CSIT和延迟CSIT的自由度区域。
2022-04-01 cs.IT math.IT
Secure Rate-Splitting for MIMO Broadcast Channel with Imperfect CSIT and a Jammer
本文研究了两用户多输入多输出（MIMO）广播信道中发射端信道状态信息不完全（CSIT）和多天线干扰机的安全速率分裂问题，其中每个接收端具有相同数量的天线，干扰机具有完全信道状态信息（CSI）.具体而言，我们设计了一个安全的速率分裂多址接入策略，其中的安全性，分裂的私人和共同的消息是确保预编码器设计与联合调零和对齐的泄漏信息，关于不同的天线配置。此外，我们表明，通过安全速率分裂实现的和安全自由度（SDoF）是最优的，优于传统的迫零。因此，我们揭示了两个用户的MIMO广播信道与不完美的CSIT和一个干扰的总和SDOF，并验证了在这种情况下，以MIMO为重点的安全目的的速率分裂的优越性。
2022-07-11 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless Powered Cooperative Relaying using NOMA with Imperfect CSI
研究了由一个信源、两个用户和一个EH中继节点组成的能量收集（EH）协作非正交多址（NOMA）网络中不完美信道状态（CSI）信息的影响.中继器不配备固定电源，而是充当无线供电节点，以帮助向用户传输信号。针对固定功率分配和动态功率分配两种不同的功率分配策略，推导了不完美信道状态信息下两个用户的中断概率的封闭表达式。蒙特卡洛模拟被用来数值评估不完美的CSI的效果。这些结果证实了理论中断分析，并表明NOMA可以优于正交多址，即使有不完美的CSI。
2018-09-29 cs.IT math.IT
Linear Degrees of Freedom of MIMO Broadcast Channels with Reconfigurable Antennas in the Absence of CSIT
考虑了在发射端没有信道状态信息的K用户多输入多输出（MIMO）广播信道（BC），假设每个接收端都配备了可重构天线，能够从多个预设模式中选择接收模式的子集.在一般的天线配置下，具有可重构天线的K用户MIMO BC的和线性自由度（LDoF）被完全表征，其对应于通过线性编码策略可实现的最大和DoF。LDoF区域进一步针对一类天线配置来表征。类似的分析扩展到具有可重构天线的K用户MIMO干扰信道，并且针对一类天线配置来表征和LDoF。
2014-09-19 cs.IT math.IT
Energy Efficiency Optimization for NOMA UAV Network with Imperfect CSI
无人机作为空中基站，部署灵活，接入服务方便，发展迅速。然而，无人机机动部署形成的低空通信链路信道误差不容忽视。而在信道状态信息不完全的情况下，无人机通信的能量有效性还没有得到很好的研究。因此，我们专注于非正交多址（NOMA）无人机网络的系统性能优化考虑不完善的CSI之间的无人机和用户。为了最大化能量效率，设计了一种包括用户调度和功率分配的次优资源分配方案。由于不完美CSI的概率约束优化函数的非凸性，原问题转化为一个非概率问题，然后解耦为两个凸子问题。首先，利用凸规划的差分原理，将用户调度方法应用于用户和子信道的双边匹配。然后基于用户调度，采用逐次凸逼近的次优功率分配算法优化无人机小区的能量效率。仿真结果表明，与现有的资源分配方案相比，该算法是有效的。
2020-05-05 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Transmission Design for RIS-Aided Communications with Both Transceiver Hardware Impairments and Imperfect CSI
可重构智能表面（RIS）或智能反射表面（IRS）最近被认为是未来第六代（6G）通信中最有前途的技术之一。在本文中，我们考虑了在基站（BS）的发射波束形成和RIS的相移的联合优化的RIS辅助无线通信系统的硬件损伤和不完善的信道状态信息（CSI）。具体来说，我们假设BS用户信道和BS-RIS用户信道都是由于信道估计误差而不完美的，并且我们考虑统计CSI误差模型下的信道估计误差。然后，BS的发射功率被最小化，受到中断概率约束和反射元件上的单位模量约束。通过使用Bernstein型不等式和半定松弛（SDR）重新制定的约束条件，我们将优化问题转化为一个半定规划（SDP）问题。数值结果表明，所提出的鲁棒性设计算法可以在硬件损伤和CSI不完美的情况下保证用户的通信质量。
2021-12-12 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Design of Rate-Splitting Multiple Access With Imperfect CSI for Cell-Free MIMO Systems
用于多用户下行链路的速率分割多址接入（RSMA）通过将用于每个用户设备（UE）的消息分割成私有消息和公共消息的集合来操作，私有消息和公共消息的集合借助于叠加编码被同时发送。与传统的多址接入技术相比，RSMA方案可以通过优化速率分割比以及相应的下行链路波束成形向量来增强吞吐量和连接性。本文研究了无信元多输入多输出（MIMO）系统中错误信道状态信息（CSI）对RSMA性能的影响。利用期望数据速率的闭合形式下界表达式，提出了一种高效的鲁棒优化算法。大量的数值计算结果表明，在CSI错误的存在下，以及如何在传统的计划RSMA的性能增益的重要性是由CSI不完善的影响。
2022-03-07 cs.IT eess.SP math.IT
Generalized BER of MCIK-OFDM with Imperfect CSI: Selection combining GD versus ML receivers
分析了多载波索引键控-正交频分复用（MCIK-OFDM）选择合并分集接收的出错率。特别是，我们提出了一个通用的框架，以获得低复杂度的贪婪检测器（GD）和最大似然（ML）检测器的BER。在此基础上，推导出了在信道状态信息（CSI）不完全情况下，SC采用ML或GD时MCIK-OFDM系统误码率的解析表达式。渐近分析，以获得有益的洞察不同CSI条件对这两个检测器的BER的影响。更重要的是，我们在理论上提供了在每个特定CSI不确定性下使用GD而不是ML的机会，这取决于接收器天线的数量和M进制调制大小。最后，为了验证我们的理论表达式和分析，提供了大量的仿真结果。
2022-07-29 cs.IT eess.SP math.IT
On Interference Alignment with Imperfect CSI: Characterizations of Outage Probability, Ergodic Rate and SER
在本文中，我们给出了一个统一的性能分析的干扰对齐（IA）在MIMO干扰信道。而不是渐近特性，即自由度（DOF）在高信噪比（SNR），我们专注于其他实际的性能指标，即中断概率，遍历率和符号出错率（SER）。特别是，我们认为不完美的IA，由于事实上，发射机通常只有不完美的信道状态信息（CSI）在实际情况下。通过表征不完美CSI的影响，我们推导出中断概率，遍历率和SER在CSI精度，发送SNR，信道条件，天线数量，每个通信对的数据流的数量方面的精确的封闭形式的表达式。此外，我们得到了一些重要的指导方针，IA性能优化下不完美CSI的性能损失最小化IA与完美CSI。最后，我们的理论索赔进行了验证仿真结果。
2015-01-25 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface-Aided MISO Systems with Statistical CSI: Channel Estimation, Analysis and Optimization
研究了具有不完全信道状态信息（CSI）的可重构反射面（RIS）辅助多输入单输出（MISO）系统，其中RIS相关信道采用Rician衰落模型。考虑到实际系统的开销和复杂度，在基站采用低复杂度的最大比合并（MRC）波束形成，并根据长期统计CSI配置RIS的相移。具体来说，我们首先估计的线性最小均方误差（LMMSE）估计器的基础上的整体信道矩阵，并评估MSE和归一化MSE（NMSE）的性能。然后，与估计的信道，我们推导出的遍历速率的封闭形式的表达式。推导的表达式表明，与Rician RIS相关的信道，速率可以保持在一个非零值时，发射功率按比例降低到$1/M$或$1/N^2$，其中$M$和$N$是天线和反射元件的数量，分别。然而，如果所有的RI相关信道都是完全瑞利的，则每个用户的发射功率只能按比例缩小到$1/\sqrt{M}$或$1/N$。最后，数值结果验证了有前途的好处，从RIS到传统的MISO系统。
2021-07-12 cs.IT eess.SP math.IT
Safeguarding NOMA Networks via Reconfigurable Dual-Functional Surface under Imperfect CSI
研究了在非正交多址接入（NOMA）网络中使用可重构双功能面来保证全空间安全传输的问题。在存在窃听者的情况下，通过同时发射和反射的可重构智能表面（STAR-RIS）来保障从基站到合法用户的下行链路通信，研究了三种实用的操作协议，即能量分裂（ES）、模式选择（MS）和时间分裂（TS）.在信道信道状态信息不完全的情况下，研究了功率分配、有源和无源波束形成的联合优化问题，以最大化保密能量效率（SEE）。对于专家系统，通过S-过程和广义符号确定性近似半无限约束，问题由交替优化框架求解。此外，通过求解一个混合整数非凸问题，将该算法推广到MS协议。而对于TS，提出了一种两层迭代方法。仿真结果表明：1）所提出的STAR-RIS辅助NOMA网络能够提供比常规RIS对应物高高达33.6\%的SEE; 2）TS和ES协议通常分别优选用于低功率域和高功率域; 3）CSI估计的准确性和比特分辨率功耗对于获得STAR-RIS提供的SEE益处至关重要。
2022-05-29 cs.IT eess.SP 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
Sum Secrecy Rate in Full-Duplex Wiretap Channel with Imperfect CSI
在本文中，我们考虑在全双工窃听信道中存在窃听者和不完美的信道状态信息（CSI）的可实现的和保密率。我们假设参与全双工通信的用户和窃听者都有单天线。用户具有各自的发射功率约束。它们还发射干扰信号以提高保密率。通过最大化和保密率得到可实现的完美保密率域。给出了相应的消息信号和干扰信号的最佳功率。数值结果表明，不完美的CSI上的可实现的保密率区域的影响。
2014-01-16 cs.IT math.IT
Achievable Throughput of Multi-mode Multiuser MIMO with Imperfect CSI Constraints
对于具有不完全信道状态信息的多输入多输出（MIMO）广播信道，其容量和最优传输技术尚未完全被发现。在本文中，我们推导出可实现的遍历速率的MIMO衰落广播信道时，CSI延迟和量化。结果表明，我们不应该支持太多的用户与空分复用由于残留的用户间干扰所造成的不完善的CSI。基于推导出的可达速率，我们提出了一种多模传输策略，以最大化的吞吐量，自适应调整的活跃用户的数量的基础上的信道统计信息。
2008-12-16 cs.IT math.IT
AMMSE Optimization for Multiuser MISO Systems with Imperfect CSIT and Perfect CSIR
在本文中，我们考虑的MU-MISO系统的鲁棒线性预编码器的设计，用户有完美的信道状态信息（CSI），而BS有部分CSI。具体地，除了估计误差向量的协方差矩阵之外，BS还可以访问信道向量的不完美估计。利用二阶泰勒展开得到了平均最小均方误差（AMMSE）的封闭表达式。这种近似是用来制定两个基于公平的鲁棒设计问题：最大AMMSE约束问题和功率约束问题。我们提出了一种基于凸优化技术的算法来解决第一个问题，而第二个问题是通过利用这两个问题之间的密切关系，除了它们的单调性。
2014-09-20 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
Causal/Predictive Imperfect Channel State Information in Block-Fading Channels
我们考虑一个多输入多输出（MIMO）块衰落信道的一般模型的信道状态信息在发射机（CSIT）。该模型覆盖了具有因果CSIT的系统，其中仅过去衰落块的CSIT可用，以及预测CSIT，其中某些未来衰落块的CSIT可用。在长期功率约束下，研究了信道的最优分集复用折衷（DMT）和速率分集折衷（RDT）。不完美（失配）CSIT的最佳DMT和RDT的影响也进行了研究。我们的研究结果表明，中断分集增益通过提供不完美的因果/预测CSIT，导致新的见解系统的设计和分析。
2014-09-25 cs.IT math.IT
Capacity Performance of Relay Beamformings for MIMO Multi-Relay Networks with Imperfect R-D CSI at Relays
在本文中，我们考虑了一个双跳多输入多输出（MIMO）无线中继网络中存在的不完善的信道状态信息，其中的源-目的地对都配备了多个天线，通过大量的半双工放大和转发（AF）中继终端通信。研究了中继节点处中继到目的（R-D）链路的信道状态信息不理想时，三种线性波束形成方案的性能。这三种有效的线性波束形成方案分别基于匹配滤波器（MF）、迫零（ZF）和正则化迫零（RZF）预编码技术，它们在中继节点同时利用S-D信道和R-D信道的信道状态信息。通过将中继节点处的R-D CSI误差建模为独立的复高斯随机变量，我们推导了三种波束形成器在瞬时SNR方面的遍历能力。利用大数定律，我们得到了渐近容量，并在此基础上推导出了优化的MF-RZF。仿真结果表明，渐近容量与各自的遍历容量很好地匹配。分析和仿真结果表明，优化的MF-RZF优于MF和MF-ZF的R-D CSI误差的任何功率。
2020-03-19 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Complexity ZF/MMSE Receivers for MIMO-OTFS Systems With Imperfect CSI
正交时频空间（OTFS）方案将时间和频率选择性信道转换为延迟-多普勒域中的几乎非选择性信道，为高速移动设备建立可靠的无线通信。针对具有理想和非理想接收信道状态信息的多输入多输出（MIMO）-OTFS系统，设计并分析了低复杂度迫零（LZ）和最小均方误差（LM）接收机。所提出的接收机提供了与常规对应方完全相同的解决方案，并且通过利用MIMO-OTFS信道矩阵的双循环性质、逐块逆和舒尔补来降低复杂度。我们还推导出，通过利用泰勒展开和随机矩阵理论的结果，一个紧密的近似后处理的信号与噪声加干扰比（SINR）的表达式在封闭形式的LZ和LM接收机。我们表明，推导出的SINR表达式，当平均在多个信道实现，准确地表征各自的比特出错率（BER）的完美和不完美的接收CSI。我们数值上显示了较低的误码率和较低的复杂性，所提出的设计超过国家的最先进的现有解决方案。
2020-10-09 cs.IT eess.SP math.IT
Imperfect and Unmatched CSIT is Still Useful for the Frequency Correlated MISO Broadcast Channel
由于Maddah-Ali和Tse表明完全陈旧的发射机侧信道状态信息（CSIT）仍然有益于多输入多输出（MISO）广播信道（BC）的自由度（DoF），因此学术文献中有很多兴趣研究不完美CSIT对时间相关广播信道的\emph{DoF}区域的影响。尽管迄今为止的研究重点一直是时间相关信道，但频率相关信道也存在类似但不同的问题。实际上，不完美的CSIT还影响频率相关信道的DoF区域，如当前多载波无线系统所例示的。这种贡献，在文献中的第一次，调查了一般的频率相关设置，其中两个天线发射机有两个相邻的子带上的两个单天线用户的CSI的不完善的知识。将迫零波束形成（ZFBF）与Maddah-Ali和Tse提出的方案相结合，提出了一种新的波束形成方案。该方案的可达自由度区域表示为CSIT质量的函数。
2013-04-03 cs.IT math.IT
On the Secrecy Outage Capacity of Physical Layer Security in Large-Scale MIMO Relaying Systems with Imperfect CSI
研究了大规模多输入多输出（LS-MIMO）中继系统的物理层安全问题。LS-MIMO中继系统的优势被用来提高无线安全性和频谱效率。特别是，短拦截距离引起的挑战性问题得到了很好的解决。在非常实际的假设下，即，在无窃听者信道状态信息（CSI）和不完全合法信道状态信息（CSI）两种情况下，研究了不完全CSI对两种典型中继系统的影响，放大和转发（AF）和解码和转发（DF）系统，并获得显式表达式的保密中断能力的两种情况。最后，数值结果验证了我们的理论结论.
2014-01-14 cs.IT math.IT
Sub-Connected Hybrid Beamfocusing Design for RSMA-Enabled Near-Field Communications with Imperfect CSI and SIC
针对不完美CSI和SIC下近场波束聚焦无法完全消除干扰的问题，提出基于子连接HAD架构的RSMA使能近场通信方案，通过联合优化波束聚焦器与速率分配最大化最小速率，并开发BCD算法及低复杂度算法验证了其优越性。
2025-07-16 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Active and Passive Beamforming for RIS-Assisted Full-Duplex Systems under Imperfect CSI
针对RIS辅助全双工系统中强自干扰与不完美CSI的挑战，提出一种结合分布鲁棒设计、CVaR与PCCP技术的鲁棒主动与被动波束成形方案，有效提升了上下行用户速率并优于现有方法。
2023-11-20 cs.IT eess.SP math.IT
Bit-Interleaved Coded Multiple Beamforming with Imperfect CSIT
本文讨论了比特交织编码多波束形成（BICMB）的性能[1]，[2]与波束形成向量的不完善的知识。大多数对发射端有限速率信道状态信息（CSIT）的研究都假设预编码矩阵在任意酉变换下具有不变性。在BICMB中，此属性不成立。另一方面，BICMB的最佳预编码器和检测器在对角酉变换下不变。为了设计一个有限速率的CSIT系统的BICMB，我们提出了一个新的失真测量优化下的不变性。基于这种新的失真测度，我们引入了一组新的质心，并采用广义Lloyd算法进行码书设计。我们提供的仿真结果表明，所提出的失真措施和各种接收机的线性检测器的码本设计实现的性能改善。我们表明，虽然这些接收器具有相同的性能完美的CSIT，他们的性能不完美的CSIT下的变化。
2008-05-08 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces-Assisted Multiuser MIMO Uplink Transmission with Partial CSI
本文认为，应用可重构智能表面（RISs）（a.k.a.智能反射表面（IRS））来辅助从若干多天线用户终端（UT）到多天线基站（BS）的多用户多输入多输出（MIMO）上行链路传输。为了减少信令开销，在我们的调查中，仅利用部分信道状态信息（CSI），包括RIS和BS之间的瞬时CSI以及UT和RIS之间的缓慢变化的统计CSI。特别地，提出了一种优化框架，用于联合设计UT的发射协方差矩阵和RIS相移矩阵，以最大化具有部分CSI的系统全局能量效率（GEE）。首先，我们得到的UT的最佳发送协方差矩阵的特征向量的封闭形式的解决方案。然后，为了便于设计的发射功率分配矩阵和RIS相移，我们推导出一个渐近确定性等价的目标函数与随机矩阵理论的帮助。我们进一步提出了一个次优算法来解决GEE最大化问题，保证收敛，利用交替优化，分式规划和顺序优化的方法。数值结果证实了所提出的方法的有效性，以及相当大的GEE增益所提供的RIS辅助传输计划在传统的基线。
2020-03-29 cs.IT eess.SP math.IT
RISnet: A Scalable Approach for Reconfigurable Intelligent Surface Optimization with Partial CSI
针对多用户MISO系统中RIS单元规模大且完整CSI难以获取的问题，提出混合WMMSE与RISnet的无监督学习框架，仅用16个单元的部分CSI即可高效优化1296个单元并显著提升和速率。
2023-08-18 cs.IT eess.SP math.IT
Energy-Efficient Resource Allocation for NOMA enabled MEC Networks with Imperfect CSI
非正交多址接入（NOMA）和移动边缘计算（MEC）的结合，可以显著提升超过第五代网络的频谱效率。在本文中，我们主要集中在能量有效的资源分配的多用户，多BS NOMA辅助MEC网络与不完善的信道状态信息（CSI），其中每个用户可以上传其任务到多个基站（BS）的远程执行。为了最小化能量消耗，我们考虑联合优化任务分配，功率分配和用户关联。作为主要的贡献，不完美CSI，任务分配和功率分配的最佳封闭形式的表达式解析推导出两个基站的情况下。具体来说，原来制定的问题是非凸的。我们首先将概率问题转化为非概率问题。随后，提出了一种双层规划方法来获得最优解。此外，通过将匹配算法与最优任务和功率分配，我们提出了一个低复杂度的算法，以有效地优化用户关联的多用户和多基站的情况下。仿真结果表明，该算法不仅比传统的OMA方案具有更好的性能，而且在基站数较少的情况下，具有更低的穷举搜索复杂度和相同的搜索结果。
2020-09-14 cs.IT eess.SP math.IT
Generalized Nearest Neighbor Decoding for MIMO Channels with Imperfect Channel State Information
针对多输入多输出（MIMO）衰落信道中信道状态信息（CSI）不完全的情况，提出了一种新的接收机结构，该结构结合了最近提出的广义最近邻解码规则（GNNDR）和基于连续干扰消除（SIC）思想的连续过程.认识到信道的输入输出关系是一个非线性映射下不完美的CSI，GNNDR是能够提取信息嵌入在联合观察信道输出和不完美的CSI比传统的线性计划，更有效地揭示了我们通过广义互信息（GMI）的可达速率分析。仿真结果表明，该方案的性能接近理想信道状态下的信道容量，明显优于传统的导频辅助方案，后者先估计信道状态信息，然后将估计的信道状态信息作为真实信道状态信息进行相干解码。
2021-08-30 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Aided Space Shift Keying With Imperfect CSI
研究不完美CSI下RIS辅助SSK系统的平均误比特率，推导智能与盲反射模式的闭式及渐近表达式，并用高斯-切比雪夫求积和蒙特卡洛仿真验证，揭示离散相移影响。
2023-10-16 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of ZF Receivers with Imperfect CSI for Uplink Massive MIMO Systems
本文研究了多小区环境下大规模多输入多输出系统的上行链路。由于基站（BS）使用从用户发送的导频信号来估计信道状态信息（CSI），因此实际上每个BS将具有不完美的CSI。假设采用迫零方法消除多用户干扰，推导了基站在不理想CSI下的信干噪比（SINR）、可达速率、中断概率和符号出错率的概率密度函数（PDF）的精确解析表达式。的SER的上限也推导出任意数量的天线在BS。此外，我们推导出的情况下，在BS的天线的数量趋于无穷大的可实现的速率的上限，并通过给出数值结果的分析进行了验证。
2016-06-10 cs.IT math.IT
Secure Wireless Information and Power Transfer in Large-Scale MIMO Relaying Systems with Imperfect CSI
在本文中，我们解决的问题，安全的无线信息和功率传输的大规模多输入多输出（LS-MIMO）放大转发（AF）中继系统。利用LS-MIMO中继的优势来提高无线安全性、传输速率和能量效率。特别是，短拦截距离和长传输距离带来的挑战性问题得到了很好的解决。在非常实际的假设下，即，在无窃听者信道状态信息（CSI）和不完全合法信道状态信息的情况下，研究了不完全CSI对保密中断容量的影响，得到了保密中断容量与发射功率和信道条件的显式关系。然后，我们提出了一个最佳的功率分配方案，在中继，以最大限度地提高保密中断容量。最后，我们的理论索赔进行了验证仿真结果。
2014-07-21 cs.IT math.IT
CSIT-Free Model Aggregation for Federated Edge Learning via Reconfigurable Intelligent Surface
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；the University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）
针对FEEL系统中CSIT不可用的空中模型聚合问题，提出利用RIS对齐级联信道并联合优化RIS与接收机，以凸差分算法求解非凸问题，达到接近基于CSIT方案的精度。
2021-07-25 cs.IT cs.LG cs.NI
Sum Secrecy Rate in MISO Full-Duplex Wiretap Channel with Imperfect CSI
本文研究了在MISO（multiple-input-single-output）{ \em full-duplex}窃听信道中，存在被动窃听者和不完全信道状态信息（CSI）时的可达和保密率.我们假设参与全双工通信的用户具有多个发射天线，并且用户和窃听者各自具有单个接收天线。用户具有各自的发射功率约束。它们还发射干扰信号以提高保密率。通过最大化最坏情况下的和保密率，得到了可实现的完美保密率域。我们还得到了相应的发送协方差矩阵与消息信号和干扰信号。数值结果表明，不完美的CSI上的可实现的保密率区域的影响。
2015-03-25 cs.IT math.IT
Degrees-of-Freedom Region of MISO-OFDMA Broadcast Channel with Imperfect CSIT
本文研究了发射端信道状态信息不完善的两用户频率相关多输入单输出（MISO）广播信道（BC）的自由度区域。我们假设系统由任意数量的子带组成，表示为$L$。此外，CSIT状态在用户和子带之间变化。一个紧密的外边界被发现作为两个用户之间的最小平均CSIT质量的函数。基于跨子带的CSIT状态，DoF区域被解释为在两个用户的CSIT都是完美的、或者完美且未知的场景中的最优DoF区域的加权和。受加权和解释的启发，并确定Chen等人提出的不匹配CSIT的最佳方案的益处，我们还设计了一种方案，该方案实现了频域BC中的一般$L$子带情形的上限，从而示出了DoF区域的最优性。
2013-10-24 cs.IT math.IT
Capacity Analysis of Bidirectional AF Relay Selection with Imperfect Channel State Information
在这封信中，我们分析了双向放大和转发中继选择（RS）的遍历容量与不完美的信道状态信息（CSI），即，过时的CSI和不完美的信道估计。在实际应用中，由于CSI的不完美性，无法获得最大化遍历容量的最优RS方案。因此，讨论和分析了两种次优RS方案，其中第一种RS方案是基于不完美信道系数的，第二种RS方案是基于预测信道系数的。给出了不完美CSI下的遍历容量的封闭形式，与仿真结果吻合较好。结果表明，当信道状态信息不完全时，双向RS的遍历容量会大大降低，而基于信道预测的RS方案具有更好的性能，当预测长度足够大时，它无限接近最优性能。
2013-01-21 cs.IT math.IT
Average Achievable Rate Analysis of Cell-Free Massive MIMO in the Finite Blocklength Regime with Imperfect CSI
针对无小区大规模MIMO系统在超可靠低延迟通信约束下非理想CSI对有限块长平均可达速率影响未充分探索的问题，本文提出拉普拉斯域闭式表达式分析框架，通过理论推导与数值仿真验证准确性，并表明该架构可缓解非理想CSI导致的性能损失。
2025-08-26 cs.IT math.IT
On the Fundamental Feedback-vs-Performance Tradeoff over the MISO-BC with Imperfect and Delayed CSIT
这项工作认为，多用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC），其中具有M个天线的发射机发送信息到K个单天线用户，并在那里-如预期的那样-在发射机（CSIT）的信道状态信息的质量和及时性是不完美的。出于多少反馈是必要的，以实现一定的性能的基本问题，这项工作旨在建立自由度（DoF）的性能和CSIT反馈质量之间的权衡界限。具体而言，这项工作为具有部分电流CSIT的一般K用户MISO BC提供了一种新的DoF区域外边界，其自然地弥合了没有电流CSIT（仅延迟CSIT或没有CSIT）的情况与具有完全CSIT的情况之间的差距。然后，该工作表征了总和DoF的任何点所需的最小CSIT反馈，这对于M >= K的情况以及M=2，K=3的情况是最优的。
2013-02-04 cs.IT math.IT
Online Multi-Cell Coordinated MIMO Wireless Network Virtualization with Imperfect CSI
我们考虑在线协调预编码设计下行链路无线网络虚拟化（WNV）在多小区多输入多输出（MIMO）网络与不完善的信道状态信息（CSI）。在我们的WNV框架中，基础设施提供商（InP）拥有由几个服务提供商（SP）共享的每个基站，而这些服务提供商彼此不知道。SP根据用户业务的虚拟化需求设计其预编码器，而InP设计实际的预编码解决方案以满足SP的业务需求。我们的目标是最大限度地减少长期的时间平均预期的预编码偏差在MIMO衰落信道，每个小区的长期和短期的发射功率限制。我们提出了一种在线协调预编码算法的虚拟化，它提供了一个完全分布式的半封闭形式的预编码解决方案，在每个小区，仅基于当前不完善的CSI没有任何CSI交换跨小区。考虑到不完美的CSI的InP和SP的双重影响，我们表明，我们提出的算法是在一个$O(δ)$的差距，从最佳的任何时间范围内，其中$δ$是一个CSI不准确的指标。仿真结果验证了我们提出的算法的性能下两种常用的预编码技术在一个典型的城市微小区网络环境。
2021-05-17 cs.IT math.IT
Delay Performance of the Multiuser MISO Downlink under Imperfect CSI and Finite Length Coding
我们使用随机网络演算来研究迫零波束形成的多用户MISO系统的延迟性能。首先，我们考虑理想的假设与长码字和完美的CSI在发射机，在那里我们观察到一个强大的信道硬化效应，结果在非常高的可靠性方面的最大延迟的应用程序。然后，我们研究了更现实的假设下，不完美的CSI和有限块长度信道编码的系统。这些影响导致干扰和传输错误，我们推导出封闭形式的下限和上限的错误概率。与理想情况相比，不完美的CSI和有限长度编码导致平均传输速率的大规模降级。令人惊讶的是，系统仍然保持与理想情况下相同的定性行为：只要平均传输速率高于到达速率，系统仍然可以实现相对于最大延迟的非常高的可靠性。
2018-06-26 cs.IT math.IT
Downlink Precoding with Mixed Statistical and Imperfect Instantaneous CSI for Massive MIMO Systems
本文研究了大规模多输入多输出（MIMO）系统中一种新的下行链路传输模式的可行性，仅具有统计信道状态信息（CSI）的用户和具有不完美瞬时CSI的用户。研究了混合利用统计CSI和非理想瞬时CSI的下行链路预编码设计问题。首先从理论上分析了两类用户之间的相互干扰对可达速率的影响。在此基础上，考虑到互干扰抑制，提出了一种扩展迫零（eZF）和扩展最大比传输（eMRT）预编码方法，分别以最小化基站总发射功率和最大化用户接收信号功率为目标。由于利用了统计CSI，避免了基于导频的信道估计，从而使更多的活跃用户，更高的系统和速率和更短的传输延迟。最后通过仿真验证了理论分析的正确性和所提出的预编码方法的优越性。
2017-11-30 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of Full-Duplex Cellular Networks with Reconfigurable Antennas at Base Station
考虑全双工（FD）蜂窝网络，其中FD基站（BS）同时支持一组半双工（HD）下行链路（DL）用户和一组HD上行链路（UL）用户。基站的发射机和接收机配备了可重构天线，每个天线都可以从多种预设模式中选择其发射或接收模式。在基站FD操作无自干扰的假设下，研究了发送侧无信道状态信息（CSIT）和部分CSIT情况下FD蜂窝网络的和自由度（DoF）。特别地，针对无CSIT模型完全表征和DoF，并且针对部分CSIT模型建立可实现的和DoF，这改进了常规HD蜂窝网络的和DoF。对于无CSIT和部分CSIT模型，结果表明，随着DL和UL用户数量以及预设模式的增加，即使在存在用户间干扰的情况下，具有可重构天线的FD BS也可以使总和DoF加倍。它进一步表明，这样的自由度的改善确实产生在有限的和操作的信噪比制度的和速率的改善。
2016-11-15 cs.IT math.IT
On the Joint Impact of Hardware Impairments and Imperfect CSI on Successive Decoding
在本文中，一个空间复用多输入多输出（MIMO）系统时，随着RF的硬件缺陷发生在通信设置的分析研究。更具体地，当实现连续干扰消除（SIC）时，考虑收发器处的硬件损伤和接收器处的不完美信道状态信息（CSI）的情形。分析了两种流行的线性检测方案，即迫零SIC（ZF-SIC）和最小均方误差SIC（MMSE-SIC）。当考虑独立同分布的瑞利衰落信道时，给出了新的SIC各阶段中断概率的解析表达式。此外，著名的连续SIC阶段之间的误差传播效应进行了分析，而封闭形式的表达式推导出一些特殊情况下的利益。最后，有用的工程见解体现，如可实现的分集阶数，ZF和MMSE-SIC之间的性能差异，以及不完美的CSI和/或硬件损伤的存在对整体系统性能的影响。
2016-10-05 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Active RIS-aided Systems in the Face of Imperfect CSI and Phase Shift Noise
针对有源可重构智能表面（RIS）辅助无线系统，提出了线性最小均方误差（LMMSE）估计器。基于矩匹配方法，采用Gamma分布来近似瞬时接收信干噪比（SINR）的分布，并在实际信道估计误差、RIS放大器热噪声和RIS相移噪声的影响下，推导了系统中断概率和各态历经信道容量的闭合表达式。我们的理论分析和仿真结果表明，RIS放大器的引入相当于增加发射功率，也呈现出性能下降所造成的信道估计误差和RIS相位噪声。
2023-01-23 cs.IT eess.SP math.IT
Worst-case Design for RIS-aided Over-the-air Computation with Imperfect CSI
空中计算（AirComp）在物联网（IoT）应用中通过传感器的并发传输在接收器处实现快速无线数据聚合。为了进一步提高AirComp在不利的传播信道条件下的性能，我们考虑了可重构智能表面（RIS）辅助AirComp系统中的计算失真最小化问题。特别是，我们考虑了信道状态信息（CSI）的加性有界不确定性和总功率约束，并通过最小化均方误差（MSE）从最坏情况鲁棒性的角度联合优化收发器（Tx-Rx）和RIS相位设计计算。为了解决这个棘手的非凸问题，我们开发了一个有效的交替算法，其中两个解决方案的强大的子问题和联合设计的Tx-Rx和RIS得到封闭的形式。仿真结果验证了该方法的有效性。
2022-06-14 cs.IT eess.SP math.IT
Alternating Minimization for Wideband Multiuser IRS-aided MIMO Systems under Imperfect CSI
针对非完美CSI下的宽带多用户IRS辅助MIMO系统，提出基于MMSE与BC-MAC对偶性的交替最小化联合设计方法，可显著提升系统性能。
2024-01-29 cs.IT eess.SP math.IT
Two-Timescale Design for Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Massive MIMO Systems with Imperfect CSI
研究了可重构智能表面（RIS）辅助的大规模多输入多输出（MIMO）系统的双时标传输设计，其中基站（BS）的波束形成适应于快速变化的瞬时信道状态信息（CSI），而RIS的被动波束形成适应于缓慢变化的统计CSI。具体来说，我们首先提出了一个线性最小均方误差（LMMSE）估计器，以获得聚合信道从用户到BS在每个信道相干间隔。基于估计的信道，我们应用低复杂度的最大比合并（MRC）波束形成在BS，然后推导出各态历经的可达速率在一个封闭的形式表示。为了得出设计的见解，我们进行了详细的理论分析，从推导出的遍历可实现的速率。如果BS-RIS信道是Rician分布的，我们证明了发射功率可以成比例地缩放到$1/M$，因为BS天线的数量，$M$，增长到无穷大，同时保持非零速率。如果BS-RIS信道是瑞利分布的，则发射功率可以随着$M$变大而与$1/\sqrt{M}$成比例缩放，或者随着反射元件的数量$N$变大而与$1/N$成比例缩放，同时仍然保持非零速率。通过利用在CSI的统计知识下推导出的数据率的表达式，我们通过设计RIS处的无源波束形成来最大化最小用户速率。数值结果证实，即使在存在不完美的CSI，在大规模MIMO系统中的RIS的集成结果在有前途的性能增益。此外，所获得的结果表明，它是有利的，将RIS靠近用户，而不是靠近BS。
2022-10-15 cs.IT eess.SP math.IT
On the Achievable Diversity-Multiplexing Tradeoff in MIMO Fading Channels with Imperfect CSIT
在本文中，我们分析了分集和复用在多输入多输出（MIMO）信道与不完善的信道状态信息在发送端（CSIT）的基本权衡。我们表明，不完美的CSIT，更高的分集增益，以及更有效的分集复用权衡（DMT）可以实现。在具有K个发射/接收天线的多输入单输出（MISO）/单输入多输出（SIMO）信道的情况下，可以在空间复用增益r处获得d（r）=K（1-r+Kα）的分集增益，其中α是本文定义的CSIT质量。对于M（M>1）个发射天线和N（N>1）个接收天线的一般MIMO信道，我们证明了根据α的值，可以得到不同的DMT，并且α的值对可实现的分集有很大的影响，特别是在高复用增益下。具体地，当α高于某个阈值时，可以实现d（r）=MN（1+MNα）-（M+N-1）r的分集增益;否则，可实现的DMT低得多，并且可以被描述为取决于M、N、r和α的不连续线段的集合。我们的分析表明，不完美的CSIT显着提高可实现的分集增益，同时享受高空间复用增益。
2009-08-16 cs.IT math.IT
Statistical CSI Based Beamforming for Reconfigurable Intelligent Surface Aided MISO Systems with Channel Correlation
针对相关信道下 RIS 辅助 MISO 下行系统，本文基于 S-CSI 联合设计 AP 与 RIS 波束成形，提出 SVD-GD 和 FP-GD 算法以最大化和 ESE，并验证 2 比特相移量化已足够。
2023-09-27 cs.IT eess.SP math.IT
Outage Bound for Max-Based Downlink Scheduling With Imperfect CSIT and Delay Constraint
我们考虑下行链路基于最大值的调度，其中基站和每个用户都配备有一个天线。在每个时隙中，基站获得所有用户的信道增益，并选择具有最大平方信道增益的用户。假设发射机处的信道状态信息（CSIT），即，平方信道增益可能是不准确的，我们推导出中断概率的下限，当在延迟约束下不满足所需的数据率时发生中断。的界限是紧密的瑞利衰落，并显示所需的速率和CSIT错误影响中断性能。
2016-06-13 cs.IT math.IT
Secrecy Sum-Rates with Regularized Channel Inversion Precoding under Imperfect CSI at the Transmitter
在本文中，我们研究了正则化的信道反转预编码的性能在MISO广播信道的机密消息下不完美的信道状态信息在发送端（CSIT）。我们得到了一个近似的可实现的保密和率，这几乎肯定是准确的发射天线的数量和用户的数量增长到无穷大，在一个固定的比例。仿真结果表明，这种分析是准确的，即使是有限大小的系统。对于FDD系统，我们确定CSIT误差必须如何与SNR成比例，并且我们推导出确保与具有完美CSIT的情况下的恒定高SNR速率间隙所需的反馈比特数。对于TDD系统，我们研究了最佳的信道训练量，最大限度地提高高信噪比的保密和速率。
2013-04-23 cs.IT math.IT
Low-Complexity Beamforming Design for IRS-Aided NOMA Communication System with Imperfect CSI
智能反射面（IRS）技术是未来通信系统中的一种高吞吐量技术，可以与非正交多址（NOMA）等多种通信技术相兼容。本文研究了非理想信道状态信息（CSI）条件下IRS辅助NOMA通信的下行传输问题。因此，提出了一种鲁棒的IRS辅助NOMA设计，通过解决和速率最大化问题，共同找到最佳的波束形成向量的接入点和IRS的无源反射矩阵，使用惩罚对偶分解（PDD）计划。这个问题可以通过迭代算法来解决，在每一步中的封闭形式的解决方案，它被证明具有非常接近的性能，其上限从完美的CSI的情况下获得。我们还提出了一种基于网格的方法，用于IRS的最佳离散相移选择，其性能优于传统的量化方法。我们的研究结果表明，所提出的算法，连续和离散IRS，具有非常低的计算复杂性相比，在文献中的其他计划。此外，我们进行了性能比较，从可实现的和速率的立场之间的IRS辅助NOMA和IRS辅助的正交多址接入（OMA），这表明NOMA相比OMA的优越性，在容忍的信道不确定性的情况下。
2022-03-16 cs.IT eess.SP math.IT
Coding for Quasi-Static Fading Channel with Imperfect CSI at the Transmitter and Quantized Feedback
本文针对发射端具有不完美信道状态信息和量化反馈的准静态衰落信道，通过在 SK 型收发机中引入模格函数与辅助信号，完全消除了由 I-CSIT 引起的译码错误，成功设计了高效的 SK 型编码方案。
2025-07-02 cs.IT math.IT
