Mixed Málaga-$\mathcal{M}$ and Generalized-$\cal K$ Dual-Hop FSO/RF Systems with Interference
研究了射频同信道干扰对双跳自由空间光/射频中继网络性能的影响。所考虑的FSO/RF系统工作在混合$\mathcal{M}$ /复合衰落/阴影广义$\cal K$（$\cal GK$）信道与指向错误。{ \rm H}-变换理论，其中积分变换涉及Fox的{ \rm H}-函数作为内核，被体现为统一的性能分析框架，该框架包括中断概率、平均误比特率（BER）和遍历容量的封闭形式的表达式。借助一些{ \rm H}变换渐近展开式，高信号干扰噪声比（SINR）分析的中断概率和BER的易于计算的表达式达到高潮。
2018-03-19 eess.SP
On the Performance of a Relay-Assisted Multi-Hop Asymmetric FSO/RF Communication System over Negative Exponential atmospheric turbulence with the effect of pointing error
本文提出了一种多用户多跳混合FSO / RF系统。该结构由两个主要部分组成。提出这种结构的主要动机是在长距离不可通过的链路或某些特定的大气条件下，射频连接变得容易中断的通信。虽然这些影响可以通过消耗更多的功率或增加处理复杂性来减轻，但是小用户移动电话不应该得到更多的复杂性或电源。FSO和RF链路相互补充的事实带来了一种新的解决方案;通过短距离RF链路放大接收到的信号并将其转发到长距离FSO链路的接入点可以解决上述问题。这个场景在拟议结构的第一部分完全实现。在第二部分，实现了一个多跳的混合并行FSO / RF链路连接源和目的基站。首次在多跳FSO / RF系统中考虑了多用户方案、每跳信号选择、放大和前向中继中信道状态信息的已知和未知以及指向误差对饱和大气湍流的影响。以封闭形式推导出所提出结构的误比特率（BER）和中断概率的新表达式，并通过MATLAB仿真进行验证。该结构同时具有FSO、RF、中继辅助和多用户系统的优点。结果表明，它对用户数和中继数的依赖性较低。因此，它适用于人口变化和长距离联系的地区。这种结构提供了独立的性能，而没有额外的功耗，处理延迟和复杂性。
2018-11-20 eess.SP
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
On the Secrecy Enhancement of an Integrated Ground-Aerial Network with a Hybrid FSO/THz Feeder Link
本文提出一种利用HAP分集和混合FSO/THz传输的保密增强方案，以应对空地通信中的窃听威胁，显著降低了保密中断概率并提升了安全性。
2024-03-24 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid Rayleigh and Double-Weibull over Impaired RF/FSO System with Outdated CSI
在这项工作中，我们提出了一个全球框架的双跳RF/FSO系统与多个继电器工作在放大和转发（AF）模式与固定增益。由于第一跳的信道是时变的，因此假设具有过时的信道状态信息（CSI）的部分中继选择（PRS）协议。第二跳的光辐照度服从双威布尔模型，而第一跳的RF信道经历瑞利衰落。通过外差或强度调制和直接检测（IM/DD）来实现信号接收。此外，我们引入了一个聚合模型的硬件损伤的源（S）和继电器，因为他们不是完美的节点。为了量化损伤对系统的影响，我们推导出封闭形式，近似，上限和高信噪比（SNR）渐近的中断概率（OP）和遍历容量（EC）。最后，分析和数值模拟结果是一致的，使用Monte Carlo模拟。
2019-01-16 eess.SP
Performance analysis of hybrid FSO/RF communication systems with Alamouti Coding or Antenna Selection
提出了一种新型的中继辅助的双跳混合自由空间光/射频（FSO / RF）通信系统。在该系统中，RF信号从两个天线发射，然后通过FSO信道由单天线中继转发。这是第一次，在一个混合的FSO / RF系统的发射机使用Alamplitude编码（AC）或天线选择（AS）的性能进行了研究。FSO链路存在Gamma-Gamma大气湍流，为了更接近实际结果，还考虑了指向误差的影响。首次推导了该系统的误比特率和中断概率的封闭表达式，并通过MATLAB仿真进行了验证。结果表明，在这种结构中，AC和AS方案的性能略有差异。因此，由于AC的更复杂性、功耗和延迟，推荐使用AS。双跳混合FSO / RF系统显著提高了系统的性能和可靠性，特别适合于源和目的地之间无法直接进行RF通信的远程应用。考虑到这些优点，该结构特别适合于具有功率和处理限制的移动通信。
2018-11-20 eess.SP
A novel hybrid FSO / RF communication system with receive diversity
在移动通信系统中，由于移动终端自身的局限性，如低功耗、体积小等，大部分的处理都需要在基站完成。在基站处使用多接收结构确实有助于通过组合不同的接收信号来更好地恢复原始信号。本文首次将接收分集技术应用于单跳自由空间光/射频（FSO / RF）混合通信系统。首次在饱和大气湍流条件下对单跳FSO / RF混合系统进行了研究。首次推导出了该系统中断概率的闭合表达式，并通过MATLAB仿真进行了验证。结果表明，所提出的结构的性能相比，普通的FSO和RF系统的接收分集有显着的改善。因此，可以得出结论，尽管所提出的结构需要复杂的接收机，但是增加这种复杂性可以显著降低系统的性能维护所需的处理或功耗。
2018-11-20 eess.SP
Performance analysis of a novel hybrid FSO / RF communication system
提出了一种新型的中继辅助的双跳混合自由空间光/射频（FSO / RF）通信系统。在这种结构中，接入点通过混合并行FSO / RF链路将建筑物内的用户连接到基站，这种链路是首次提出的。FSO和RF链路的并行组合以及接入点的使用将增加系统的容量、可靠性和数据速率。首次研究了中继辅助的双跳混合并行FSO / RF系统中用户数对系统性能的影响。FSO链路考虑了Gamma-Gamma大气湍流和指向误差的影响，RF链路考虑了瑞利衰落。首次推导出了该系统的误比特率（BER）和中断概率（P_out）的解析表达式。导出的表达式通过MATLAB仿真验证。结果表明，该系统的性能几乎与大气湍流强度无关，因此当大气湍流强度增强时，需要低功耗来维持系统性能。因此，所提出的结构特别适合于其中小型移动电池提供发射机功率的移动通信系统。此外，即使在低信噪比（SNR）下，所提出的系统的系统性能也是优选的。因此，所提出的结构在保持系统性能的同时显著降低了功耗。
2018-11-20 eess.SP
Performance analysis of FSO using relays and spatial diversity under log-normal fading channel
研究了在源端采用中继和空间分集的自由空间光通信系统的性能。分析中还考虑了不同天气条件和几何损失引起的大气湍流和衰减的影响。给出了对数正态衰落信道下多跳多输入单输出（MISO）自由光通信系统中M进制正交幅度调制（M-QAM）技术的误比特率的精确解析表达式。此外，多跳MISO和多跳单输入单输出（SISO）FSO系统的链路性能进行了比较，不同的系统使用开关键控（OOK），重复码（RC）和M进制脉冲幅度调制（M-PAM）技术。一个显着的性能增强的BER分析和SNR增益方面的多跳MISO和多跳SISO FSO系统与M-QAM比其他现有的系统具有不同的调制方案。此外，Monte-Carlo模拟被用来验证所推导的分析结果的准确性和一致性。仿真结果表明，在相同频谱效率的情况下，采用中继和空间分集的M-QAM调制多跳MISO和多跳SISO FSO系统的性能优于其他系统。
2018-03-31 cs.IT eess.SP math.IT
New expression on the performance of a novel multi-hop relay-assisted hybrid FSO / RF communication system
本文提出了一种新型的多跳中继辅助混合FSO / RF系统。假设移动用户和源基站之间的直接RF连接是不可能的，因此中继器经由FSO链路将RF用户连接到源基站。源基站和目的基站通过多跳中继辅助的混合FSO / RF链路连接。研究了在中等到饱和大气湍流条件下的FSO链路。还假设RF链路具有瑞利衰落。首次推导了该系统的误比特率和中断概率的新的精确和渐近表达式。MATLAB仿真进行验证得到的分析结果。结果表明，所提出的结构对用户数的依赖性较低，因此，所提出的结构适用于在一天中遇到不同种群的小区，因为不同用户数的系统性能差别不大.此外，所提出的结构，在负指数大气湍流有小的依赖于中继的数量，但这种依赖性是有点多的伽玛-伽玛大气湍流。因此，所提出的结构增加了容量，同时保持了系统的性能。
2018-05-22 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of Hybrid RF-Reconfigurable Intelligent Surfaces Assisted FSO Communication
光学可重构智能表面（ORIS）是一种通过大量无源反射元件精确调节信号的反射和形状来实现可重构光传播环境的新兴技术。在本文中，我们研究了ORIS辅助的双跳混合射频（RF）和自由空间光学（FSO）通信系统的性能。通过综合考虑ORIS、射频信道、大气湍流和指向误差的物理模型，推导了系统精确中断概率、渐近中断概率和误码率的解析解。数值结果表明，推导结果是准确的，与传统的RF-FSO链路相比，具有ORIS的RF-FSO链路的性能略有下降。在理论分析和仿真结果的基础上，讨论了系统设计和各参数的影响。
2022-01-21 eess.SP
Mixed RF/FSO Relaying Systems with Hardware Impairments
在这项工作中，我们提供了一个双跳固定增益（FG）放大和转发中继系统，包括一个混合射频（RF）和自由空间光（FSO）信道的详细分析。我们介绍了一种损伤模型，这是软包络限幅器（SEL）。此外，我们提出了部分中继选择（PRS）协议与过时的信道状态信息（CSI）的基础上的RF信道的知识，以选择一个中继通信。此外，第一跳的RF信道经历瑞利衰落，而我们提出了一个统一的衰落模型的FSO信道，称为统一伽马伽马（GG），考虑到大气湍流，路径损耗和发射机和接收机孔径之间的不对准也称为指向误差。根据Meijer-G和Fox-H函数推导出中断概率（OP）、误码概率（BEP）和平均遍历容量（EC）的新的封闭形式。利用这些指标，我们还推导出渐近高信噪比（SNR），以获得工程洞察的硬件损伤和系统参数的影响。最后，使用Monte Carlo模拟，我们验证了数值推导的数学公式。
2019-01-16 eess.SP
Mixed Dual-Hop IRS-Assisted FSO-RF Communication System with H-ARQ Protocols
智能反射面（IRS）是第五代（5G）及以后无线通信系统的新兴关键技术，可提供更强大、更可靠的通信链路。在本文中，我们提出了一个混合的双跳自由空间光（FSO）射频（RF）通信系统，通过解码转发（DF）中继采用混合自动重传请求（HARQ）协议的两个跳为最终用户提供服务。新的封闭形式的表达的概率密度函数（PDF）和累积密度函数（CDF）的等效端到端的信噪比（SNR）计算所考虑的系统。利用得到的统计函数，我们推导出中断概率（OP）和数据包出错率（PER）的建议系统考虑广义检测技术的源到中继（S-R）链路与H-ARQ协议和IRS具有相位误差。我们获得有用的见解系统的性能，通过渐近分析，这有助于计算的多样性增益。推导的分析结果进行了验证，使用Monte Carlo模拟。
2021-08-20 cs.NI eess.SP
On the Performance of Dual-Hop Systems over Mixed FSO/mmWave Fading Channels
自由空间光（FSO）链路被认为是填补毫米波（mmWave）接入网络和基于光纤的中央网络之间的回程/前传连接性间隙的具有成本效益的方式。在本文中，我们研究了端到端的性能的双跳混合FSO/毫米波系统，以解决这种组合使用。FSO链路被建模为使用外差检测和间接调制/直接检测与指向误差损伤的Gamma-Gamma衰落信道，而毫米波链路经历波动的双射线衰落。在同时考虑放大转发和解码转发中继的假设下，推导出了基于双变量Fox $H$函数的中断概率、平均误比特率、遍历容量和有效容量的新的闭式表达式。此外，我们讨论了分集增益，并提供其他重要的工程见解的基础上的中断概率和平均BER的高信噪比分析。最后，我们所有的分析结果进行了验证，使用Monte Carlo模拟。
2020-04-12 cs.IT eess.SP math.IT
HAPS-assisted Hybrid RF-FSO Multicast Communications: Error and Outage Analysis
在这项工作中，我们研究了多跳混合频率（RF）/自由空间光（FSO）通信为基础的多播网络的解码和转发协议的性能。到目前为止，为大量用户提供服务被认为是实时应用解决海量数据流量需求的一种有前途的方法。在这方面，我们提出了两个实际的用例。在前一个模型中，我们提出了一个高海拔平台站（HAPS）辅助混合RF/FSO/RF通信方案，其中地面站打算通过两个平流层HAPS系统与一组节点进行通信。在后一种模型中，我们假设视线连接是不可访问的两个HAPS系统之间，由于大的传播距离引起的高衰减。因此，我们提出了一种低地球轨道卫星辅助的混合RF/FSO/FSO/RF通信。对于所提出的场景，中断概率（OP）和误比特率的封闭形式的表达式推导。此外，为了说明所提出的模型的渐近行为，多样性增益。此外，遍历容量和能源效率（EE）提供了这两种情况。最后，仿真结果验证了理论推导的正确性。结果表明，卫星辅助的RF/FSO/FSO/RF混合场景可以获得更好的OP，而HAPS辅助的RF/FSO/RF混合场景可以获得更高的EE。
2022-03-22 eess.SP
Performance evaluation of a novel relay assisted hybrid FSO / RF communication system with receive diversity
移动通信系统中的一个主要问题是移动用户远离基站时的射频连接性能下降。解决这个问题的单向式方法之一是增加发射机功率，但是移动发射机不能提供太多功率。另一种方法是使用中继;在中继方案中，放大转发更适合长距离通信。放大转发继电器在功耗和性能方面都是不可承受的，因为它消耗了大量的功率，并且提高了噪声。因此，在其他情况下，除了在长距离链路的情况下，其他中继协议（诸如解码和转发以及解调和转发）是优选的。本文提出了一种新型的多跳混合自由空间光（FSO）/ RF链路，它由两个主要部分组成。第一部分建立移动用户和源基站之间的连接，第二部分建立源基站和目的基站之间的连接。在第一部分中，移动用户希望通过远程链路连接到源基站，因此，使用具有多个接收天线的固定增益放大和转发中继来建立通信。在第二部分中，源和目的基站通过具有解调和前向中继的多跳混合并行FSO / RF链路连接。考虑中强指向误差影响下的Gamma-Gamma大气湍流和饱和负指数大气湍流下的FSO链路，以及瑞利衰落下的RF链路，推导了该结构的中断概率和误比特率的新的封闭形式的精确表达式和渐近表达式。导出的表达式与MATLAB仿真验证。
2018-11-20 eess.SP
Performance of a Relay-Assisted Hybrid FSO/RF Communication System
研究了中继辅助的混合自由空间光/射频（FSO/RF）通信系统的性能。特别推荐在移动用户和基站之间的直接RF通信由于大气条件而不可能的任何地方使用所提出的结构。在该系统中，多用户RF链路将移动用户连接到中继站，FSO链路将中继站连接到基站。这是第一次，在小区内的用户数量的影响，对这种结构的性能，进行了调查。首次研究了负指数大气湍流环境下双跳FSO / RF混合系统的性能。考虑到从中等到饱和的大范围大气湍流状态，首次推导出了该结构的误比特率和中断概率的闭合表达式。MATLAB仿真验证了推导公式的正确性。考虑中继站的固定增益和自适应增益放大转发协议，表明自适应增益中继对小区内的用户数不太敏感。它还表明，固定增益中继，尽管其复杂性低，具有更好的性能，因为它的增益调整，即使在最坏的情况下的性能是有利的。
2018-11-20 eess.SP
Terahertz Signal Coverage Enhancement in Hall Scenarios Based on Single-Hop and Dual-Hop Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文提出利用单跳和双跳可重构智能表面提升室内太赫兹信号覆盖范围，通过仿真评估不同部署方案的效果，为THz通信优化提供设计参考。
2025-12-16 eess.SP
Asymmetric RF/FSO Relaying with HPA non-Linearities and Feedback Delay Constraints
在这项工作中，我们研究了由混合射频（RF）/自由空间光（FSO）信道组成的双跳多中继系统的性能。RF信道经受瑞利衰落，而光链路经历双广义伽马，包括大气湍流、路径损耗和发射器与接收器孔径之间的未对准（也称为指向误差）。FSO模型还考虑了接收器检测技术，该技术可以是外差或强度调制和直接检测。部分中继选择与过时的信道状态信息的RF信道的基础上选择一个中继，我们还考虑固定和可变的放大转发中继方案。此外，我们假设继电器是由高功率放大器的非线性的影响，在这里我们讨论两个功率放大器称为软包络限制器和行波管放大器。此外，新的封闭形式和严格的上界的中断概率，误码概率和遍历容量。利用这些性能，我们推导出高信噪比渐近获得工程的见解，系统增益，如多样性和编码增益。最后，利用蒙特卡罗模拟对数学表达式进行了验证。
2019-01-18 eess.SP
A Comprehensive Comparison between Terahertz and Optical Wireless Communications
本文对太赫兹与光学无线通信在室内外场景进行定量比较，提出统一波束宽度下的未对准分析及功耗模型，并应用于无人机场景，为技术选型提供关键见解。
2025-03-29 eess.SP
Multiple RIS-Assisted Mixed FSO-RF Transmission Over Generalized Fading Channels
针对混合FSO-RF多跳系统，研究采用多个单元件RIS及DF/FG中继，在dGG、阴影、湍流与指向误差模型下推导SNR统计、中断和BER性能，并通过仿真验证。
2023-07-16 cs.IT eess.SP math.IT
Ultra-wideband free-space optical phase stabilisation
自由空间光通信（FSO）以其固有的安全性、高方向性、高可用带宽和小的物理占用空间等优点，有可能给无线通信带来革命性的变化。大气湍流的影响目前限制了FSO通信的性能。在这封信中，我们证明了一个系统能够不加区别地抑制大气相位噪声所遇到的独立的光信号分布在7.2太赫兹（包括全光C波段）的范围内，通过主动相位稳定在193.1太赫兹（1552 nm）的主要光信号。我们在整个范围内显示了~30 dB的无差别相位稳定，当使用声光调制器（AOM）作为多普勒致动器时，在10 Hz处的平均相位噪声为-39.6 dBc/Hz，当使用光纤展宽器作为群延迟致动器提供相位稳定系统的反馈时，为-39.9 dBc/Hz。我们证明了这种抑制受到独立光信号的噪声的限制，并且预期可实现的抑制大于40 dB，在10 Hz时达到约-90 dB/Hz。我们的结论是，40 Tbps的地面到空间的FSO传输将与我们的稳定系统和其他演示技术的组合成为可能。
2021-01-21 eess.SP physics.ins-det physics.optics
Hybrid FSO and RF Lunar Wireless Power Transfer
本研究提出一种混合FSO与RF的多跳月球无线功率传输方案，通过STK HPOP模拟真实地月环境，分析完美对准与失准衰落下的功率收集，结果表明最小距离下可获331.94 kW，但失准会降低性能。
2025-03-26 eess.SP
Partial Relay Selection For Hybrid RF/FSO Systems with Hardware Impairments
本文研究了由非对称射频/自由光空间链路组成的双跳中继系统的性能分析。RF信道遵循瑞利分布，并且光链路经受伽马-伽马衰落。我们还介绍了我们的模型损伤，我们建议部分中继选择（PRS）协议放大转发（AF）固定增益中继。采用具有RF的光通信的好处是增加系统传输速率，从而提高系统带宽。许多以前的研究尝试假设理想的硬件（源，继电器等）。没有损伤。事实上，这种假设对于低速率系统仍然有效。然而，对于高速率系统，为了获得一致的结果，这些硬件损伤不能再被忽略。考虑到理想和非理想的硬件情况下，我们的模型的中断概率和遍历容量的新的解析表达式。在此基础上，研究了弱、强大气湍流条件下，系统中断概率与系统容量的关系，以及过时的信道状态信息（CSI）与当前源-中继链路的相关性、中继数目、中继秩和平均光信噪比（SNR）对系统性能的影响。我们还证明，对于非理想的情况下，端到端的信号噪声加失真比（SNDR）有一定的上限高SNR范围。然而，对于理想情况，SNDR无限增长，并且由损伤引起的上限不再存在。最后给出了数值模拟结果。
2019-01-16 eess.SP
On Secrecy Performance of Mixed α-η-μ and Malaga RF-FSO Variable Gain Relaying Channel
随着第五代（5G）网络标准化的完成，研究人员已经开始设想以人为中心的第六代（6 G）网络。因此，与5G网络类似，除了高数据率之外，提供保密性和隐私性将成为无线研究界关注的中心。为了支持超越5G（B5 G）和6 G的愿景，在本文中，我们提出了一个安全的射频（RF）-自由空间光（FSO）混合框架下的窃听者在RF跳的尝试。我们假设的RF链路进行α-eta-μ衰落，而FSO链路表现出一个统一的马拉加湍流模型与指向误差。的保密性能进行评估，推导出三个保密度量，即平均保密容量，安全中断概率，和概率的非零保密容量的单变量和双变量Meijer的G和福克斯的H函数的表达式。我们进一步利用这些表达式来演示衰落，大气湍流和指向误差的影响，并显示两种检测技术（即外差检测（HD）和强度调制与直接检测（IM/DD））之间的比较，清楚地揭示了更好的保密性可以实现与HD技术相对于IM/DD方法。在RF和FSO跳广义衰落模型的列入提供了统一的几个经典的情况下，作为特殊情况，从而表现出更通用的性质相对于现有的文献。最后，通过Monte-Carlo模拟证实了所有的分析结果。
2021-05-26 cs.IT eess.SP math.IT
Effects of Eavesdropper on the Performance of Mixed η-μ and DGG Cooperative Relaying System
自由空间光（FSO）信道利用免许可的频谱提供了高数据率和高保密性的视距无线通信，也为最后一英里接入问题的解决铺平了道路。由于大气湍流是增强保密性能的障碍，混合射频（RF）-FSO系统近年来获得了巨大的研究兴趣。但是，除了双广义Gamma（DGG）模型外，传统的FSO模型不能在所有湍流强度范围内都表现出保密性能。这个原因导致我们提出了一个双跳eta-mu和统一的DGG混合RF-FSO网络，同时考虑在RF和FSO跳窃听。这些建议的情况下的安全性进行了调查的两个指标，即，严格正保密容量和安全中断概率。利用这些表达式，我们进一步研究了保密性能如何受到各种系统参数的影响，即，衰落、湍流和指向误差。对外差检测（HD）技术和强度调制直接检测（IM/DD）技术进行了比较，并指出HD技术的保密性能优于IM/DD技术。最后，所有的分析结果证实通过蒙特卡罗模拟。
2021-06-13 cs.IT eess.SP math.IT
Aggregate Hardware Impairments Over Mixed RF/FSO Relaying Systems With Outdated CSI
在本文中，我们提出了一个双跳RF（射频）/FSO（自由空间光）系统与多中继采用解码和转发（DF）和放大和转发（AF）与固定增益（FG）中继方案。RF信道服从瑞利分布，而光链路经历统一的衰落模型，该衰落模型包含遵循马拉加分布（或也称为$\mathcal{M}$分布）的大气湍流、大气路径损耗和指向误差。部分中继选择（PRS）与过时的信道状态信息（CSI）提出选择候选中继转发信号到目的地。在接收时，信号的检测可以在外差或强度调制和直接检测（IM/DD）之后实现。许多以前的尝试忽略了硬件损伤的影响，并假设理想的硬件。这种假设对于低数据速率系统是有意义的，但对于高数据速率系统将不再有效。在这项工作中，我们提出了一个通用模型的硬件损伤，以了解量化其对系统性能的影响。我们将证明，对于低信噪比（SNR），硬件损伤对系统性能的影响很小，但在高SNR值时可能具有破坏性。进一步推导了中断概率和遍历容量的解析表达式和上界，并通过数值积分方法得到了误符号概率。利用这些指标，我们还推导出高SNR渐近线，以获得有价值的洞察系统增益，如分集和编码增益。最后，分析和数值结果，并验证了蒙特卡罗模拟。
2019-01-16 eess.SP
Cascaded Composite Turbulence and Misalignment: Statistical Characterization and Applications to Reconfigurable Intelligent Surface-Empowered Wireless Systems
可重构智能表面（RISs）授权的高频（HF）无线系统有望成为若干可靠性和数据速率高的应用的支柱。然而，这样的系统对未对准和包括湍流的大气现象敏感。现有的大多数研究的性能评估的RIS授权的无线系统忽略了上述现象的影响。受此启发，目前的贡献提出了一个理论框架，用于分析多RIS授权的HF无线系统的性能。更具体地说，我们统计特性的级联复合湍流和失调通道的概率密度和累积分布函数。推导出的解析表达式的基础上，我们提出了新的封闭形式的公式，量化的湍流和失调的中断性能的两种情况下，即级联多RIS授权的自由空间光学（FSO）和太赫兹（THz）无线系统的高度兴趣的联合影响。此外，我们提供了一个有见地的中断概率上限的第三种情况下，考虑并行多RIS授权的FSO系统。我们的研究结果强调了在评估此类系统的性能时准确建模湍流和未对准的重要性。
2021-12-23 eess.SP
Performance of Dual-Hop Relaying for THz-RF Wireless Link
使用太赫兹（THz）频带用于核心网络与接入点之间的数据传输对于下一代无线系统来说可能是有希望的。在本文中，我们分析了回程应用的THz-RF无线链路的双跳中继的性能。考虑到$α-μ$衰落信道和指向误差的统计模型，我们推导出了一种新的太赫兹链路的信噪比的累积分布函数（CDF）的封闭形式的表达式，它也适用于非整数值的$μ$。使用CDF，我们推导出解析表达式的端到端的SNR和遍历容量的下限解码和转发（DF）辅助THZ-RF中继系统参数。利用直接链路和计算机模拟的分析结果，我们证明了太赫兹-RF中继是一种可行的无线回程技术，提供了一个显着的增加几乎$25 \%$的频谱效率，相比直接传输。
2020-12-25 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of Dual-Hop Relaying for THz-RF Wireless Link with Asymmetrical Fading
太赫兹（THz）频带对于下一代无线系统的核心网络和接入点（AP）之间的数据传输是有希望的。在本文中，我们分析了一个双跳THz-RF无线系统的性能，AP促进核心网和用户设备（UE）之间的数据传输。我们考虑一个广义模型的端到端的通道与独立的和不相同的分布（i.ni.d.）使用$α$ - $μ$分布的THz和RF链路的衰落模型、具有指向误差的THz链路和非对称中继位置。我们推导出了太赫兹-射频链路端到端信噪比的累积分布函数的封闭表达式，该表达式适用于太赫兹衰落信道下的广义性能分析中的连续$μ$值.使用推导出的CDF，我们分析了太赫兹-RF中继系统使用解码和转发（DF）协议的性能，推导出的分集阶数的解析表达式，SNR的时刻，遍历容量，和平均误码率的系统参数。我们还分析了所考虑的系统与独立同分布。建模和开发简化的性能，以分析方式提供各种实际相关场景下的系统行为。仿真和数值分析表明，太赫兹链路衰落参数对中继辅助太赫兹射频系统的性能有显著影响，而归一化波束宽度对中继辅助太赫兹射频系统的性能影响不大。
2021-03-15 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of Dual-Hop THz Wireless Transmission for Backhaul Applications
太赫兹传输会因天线未对准而遭受指向误差，并且除了信道衰落之外，还会因分子吸收而产生更高的路径损耗。在本文中，我们采用放大转发（AF）双跳中继，以减轻指向错误的影响，并扩大回程连接的太赫兹无线系统的范围。我们提供的统计分析所考虑的系统的性能推导出的中断概率，平均误码率（BER），平均信噪比（SNR），并在独立和相同的（i.i.d）$α$ - $μ$衰落的遍历容量的下限与指向错误的统计效果相结合的解析表达式。使用计算机模拟，我们验证了继电器辅助系统的衍生分析。我们还证明了系统参数的中断概率和平均误比特率的分集阶的帮助下的效果。我们表明，数据率高达几个\mbox{Gbps}可以实现使用太赫兹传输，这是下一代无线系统，特别是回程应用程序所期望的。
2021-11-21 cs.IT eess.SP math.IT
New Closed-Form ASER Expressions for Dual-Hop Mixed THz-RF Cooperative Relay Networks
针对双跳混合THz-RF解码转发中继网络，推导端到端SNR分布及多种调制方式的ASER闭式表达式，并用Monte Carlo仿真验证。
2023-04-20 cs.IT eess.SP math.IT
Reinforcement Learning for Optimized Beam Training in Multi-Hop Terahertz Communications
University of Colorado Colorado Springs（科罗拉多大学科罗拉多斯普林斯分校）
在太赫兹（THz）频带上的通信是用于在下一代无线网络中实现极高数据率的有前途的解决方案。虽然由于THz频率处的高大气吸收，THz通信通常被设想用于短距离无线应用，但是可以实现多跳定向传输以扩展通信范围。然而，为了实现多跳THz通信，传统的波束训练方案，例如穷举搜索或具有固定数量的训练级别的分层方法，可能导致非常大的时间开销。为了解决这一问题，本文提出了一种具有动态训练水平的分层波束训练方案，以优化多跳THz链路的性能。事实上，制定优化问题，以最大限度地提高多跳THz链路的整体频谱效率，通过动态和联合选择的波束训练水平的数量在所有的组成单跳链路。针对信道状态信息、噪声和路径损耗未知的情况，提出了一种基于多臂强盗（MAB）的强化学习方法。仿真结果表明，该方案在随机信道和噪声环境下具有快速收敛性。结果还表明，所提出的方案可以产生高达75%的性能增益，在频谱效率方面，相比传统的分层波束训练与固定数量的训练水平。
2021-02-10 cs.IT cs.LG cs.NI
Hybrid Beamforming for RIS-Empowered Multi-hop Terahertz Communications: A DRL-based Method
太赫兹频带（0.1- 10 THz）中的无线通信被设想为未来第六代（6 G）无线通信系统的关键使能技术之一。然而，太赫兹频率很高的传播衰减和分子散射往往限制了信号的传输距离和覆盖范围。基于可重构智能表面（RIS）在实现智能无线电传播环境方面的突破，提出了一种新的混合波束形成方案，用于多跳RIS辅助通信网络，以提高太赫兹频段的覆盖范围。我们研究了BS处的数字波束成形矩阵和RIS处的模拟波束成形矩阵的联合设计，通过利用深度强化学习（DRL）的最新进展来对抗传播损耗。仿真结果表明，与基准方案相比，该方案能够将THz通信的覆盖范围提高50%以上.此外，它也表明，我们提出的DRL为基础的方法是一个国家的最先进的方法来解决NP-巴德波束成形问题，特别是当信号在RIS授权太赫兹通信网络经历多跳。
2020-09-20 cs.IT cs.LG eess.SP
On the Structure of the Optimal Detector for Sub-THz Multi-Hop Relays with Unknown Prior: Over-the-Air Diffusion
Faculty of Engineering and Natural Sciences, Sabanci University（萨班哲大学工程与自然科学学院）
本文提出了一种基于DDIMs的最优检测器框架，将子太赫兹多跳中继视为方差保持的扩散过程，通过端到端统计量实现近最优解码，无需中间节点CSI。
2026-01-03 cs.IT eess.SP math.IT
On the Performance of Multihop THz Wireless System Over Mixed Channel Fading with Shadowing and Antenna Misalignment
现有的中继辅助太赫兹（THz）无线系统仅限于双跳传输，存在指向误差和短时衰落，没有考虑阴影效应。本文分析了在阴影衰落和天线失调误差下，多跳辅助回程通信与接入链路混合的性能。我们推导出统计结果的信噪比（SNR）的多跳链路考虑独立的，但不相同的分布（i.ni.d）$α$ - $μ$衰落信道与指向错误采用信道辅助（CA）和固定增益（FG）放大转发（AF）中继的每一跳。我们分析了中断概率，平均误码率，遍历容量性能的混合系统考虑广义$K$阴影衰落模型与AF和解码转发（DF）协议的接入链路。我们推导出CA-多跳系统与DF中继的最后一跳和FG-多跳系统使用FG和DF中继在最后一个中继的性能上界的性能指标的精确表达式。我们还开发了渐近分析，在高信噪比，以获得系统的分集阶数，并使用计算机模拟提供设计和部署方面的多个中继在回程链路，以扩展太赫兹无线传输的通信范围。
2022-04-08 cs.IT eess.SP math.IT
Coverage Analysis of Hybrid RF/THz Networks With Best Relay Selection
与传统的射频（RF）相比，利用太赫兹（THz）传输来增强覆盖范围已经证明了各种好处。这封信提出了一种双跳解码和转发（DF）路由协议在混合RF和太赫兹中继网络命名为混合中继选择（HRS）。推导了HRS协议的覆盖概率。HRS协议优先考虑用于较高数据率或短源-目的地距离的THz中继器;以及用于较低数据率或大源-目的地距离的RF中继器。建议HRS协议提供了几乎相同的性能的最优选择协议，这需要完整的瞬时信道状态信息（CSI）的所有节点。
2023-03-17 cs.IT eess.SP math.IT
UAV-Assisted Underwater Sensor Networks using RF and Optical Wireless Links
水下传感器网络（Underwater Sensor Networks，UWSNs）的主要功能是从水下传感器节点（Underwater Sensor Node，SNs）收集数据，并在上行链路传输中将信息传送到地面接入点（AP），在下行链路传输中将数据从AP传送到SNs。在本文中，我们研究了一个三跳UWSN中，自主水下航行器（AUV）和无人机（UAV）的中继使SN和AP之间的端到端的通信。假设SN-AUV、AUV-UAV和UAV-AP链路分别通过水下光通信（UWOC）、自由空间光（FSO）和射频（RF）技术部署。针对AUV和UAV之间的FSO上行链路和下行链路传输提出了两种场景，受到水-空和空-水界面的影响：直接传输场景（RRS）和逆反射场景（RRS）。在给出信道模型及其统计特性的基础上，计算了UWSN的中断概率和平均误码率。此外，还提出了一种建立可靠稳定的AUV-UAV自由空间光通信的跟踪方法。通过数值计算，得出的结论是RSS方案的性能优于单载波的约200%（32%）和80%（17%）的中断概率（平均误码率），分别在上行链路和下行链路。它还表明，跟踪过程提供了平均480%和170%的改善网络的中断概率和平均BER，分别相比，对齐不良的FSO条件。通过Monte-Carlo模拟验证了结果。
2021-04-27 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-hop RIS-Empowered Terahertz Communications: A DRL-based Hybrid Beamforming Design
Zhejiang University（浙江大学）；ZJU-UIUC Institute, Zhejiang University（浙江大学ZJU-UIUC联合学院）；National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波迪斯特里安大学）；University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）；CentraleSupélec（巴黎中央理工-高等电力学院）；University Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
太赫兹频带（0.1- 10 THz）中的无线通信被设想为未来第六代（6 G）无线通信系统的关键使能技术之一，该第六代无线通信系统的规模超过大规模多输入多输出（Massive-MIMO）技术。然而，太赫兹频率很高的传播衰减和分子散射往往限制了信号的传输距离和覆盖范围。基于可重构智能表面（RIS）在实现智能无线电传播环境方面的突破，提出了一种新的混合波束形成方案，用于多跳RIS辅助通信网络，以提高太赫兹频段的覆盖范围。特别地，部署多个无源和可控的RIS以辅助基站（BS）与多个单天线用户之间的传输。我们研究了BS处的数字波束成形矩阵和RIS处的模拟波束成形矩阵的联合设计，通过利用深度强化学习（DRL）的最新进展来对抗传播损耗。为了提高所提出的DRL算法的收敛性，然后设计了两种算法来初始化的数字波束形成和模拟波束形成矩阵，利用交替优化技术。仿真结果表明，与基准方案相比，该方案能够将THz通信的覆盖范围提高50%以上.此外，它也表明，我们提出的DRL为基础的方法是一个国家的最先进的方法来解决NP难波束成形问题，特别是当信号在RIS辅助太赫兹通信网络经历多跳。
2022-06-22 cs.IT cs.LG eess.SP
When Future Communications Shift Toward Narrow Beams: A Forward Looking Survey on Pointing Errors and Alignment Limits
本文综述了光学和高频无线通信中指向误差的统一处理，分析了其影响及缓解方法，提出了未来研究方向。
2025-12-24 eess.SP
Performance of Hybrid THz and Multi-Antenna RF System with Diversity Combining
本文针对THz回传与多天线RF接入的混合系统，结合SC和MRC分集及AF协议，推导了端到端SNR统计特性，并分析了中断概率、BER和遍历容量，通过渐近分析得出分集阶数，仿真验证了参数影响。
2022-02-17 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis and Optimal Design of HARQ-IR-Aided Terahertz Communications
本文针对太赫兹通信可靠性问题，分析HARQ-IR在有无遮挡下的中断与吞吐量，提出多跳方案和DNN中断评估框架，实现优于渐近方法的最优速率选择。
2023-04-22 cs.IT eess.SP math.IT
