Space Shift Keying (SSK-) MIMO with Practical Channel Estimates
在本文中，我们研究了空间调制的多输入多输出（MIMO）无线系统的性能与不完善的信道知识在接收端。我们将注意力集中在两种传输技术上，它们是空间调制的构建块：i）空间移位键控（SSK）调制;以及ii）时间正交信号设计（TOSD-）SSK调制，其是SSK调制的改进版本，提供发射分集。我们开发了一个单积分封闭形式的分析框架来计算SSK和TOSD-SSK调制的失配检测器的平均误比特概率（ABEP）。该框架利用了条件复高斯随机变量（RV）中的二次形式理论以及Gil-Pelaez反演定理。分析模型是非常普遍的，可以用于任意的发射和接收天线，衰落分布，衰落空间相关性，和训练导频。通过Monte Carlo模拟证实了分析推导，并表明，在独立同分布（i.i.d.）Rayleigh衰落信道，SSK调制是作为单天线系统的不完善的信道知识的鲁棒性，和TOSD-SSK调制是更强大的信道估计误差比Alamanti方案。此外，它指出，只需要很少的训练导频得到足够可靠的信道估计数据检测，并发送和接收的SSK和TOSD-SSK调制的多样性，即使不完善的信道知识被保留。
2012-01-23 cs.IT math.IT
Performance and Detection of M-ary Frequency Shift Keying in Triple Layer Wireless Sensor Network
本文提出了一种创新的三层无线传感器网络（WSN）系统，它监测M元事件，如温度，压力，湿度等的帮助下，地理上分布的传感器。传感器通过独立的瑞利衰落信道，使用多进制频移键控（MFSK）调制方案将信号传送到融合中心。在融合中心，检测发生的帮助下，选择合并（SC）分集方案，这保证了一个简单而经济的接收器电路。借助于各种模拟，系统的性能和功效已被分析通过改变调制水平，本地传感器的数量和正确检测的概率的传感器。研究证明，三层无线传感器网络系统是一个经济和可靠的系统，能够正确检测的M-ary事件，结合频率分集和天线分集。
2012-08-09 cs.IT math.IT
Performance of Source transmit Antenna selection for MIMO cooperative communication System Based DF protocol: Symbol Error Rate and Diversity order
在这项工作中，我们研究了一个单一的中继多输入多输出（MIMO）协作通信系统的解码和转发（DF）中继协议的基础上的两种策略，使用发送天线选择在源的性能。第一种策略在中继站和目的站之间使用一根天线，第二种策略使用空时分组编码（STBC）。所有信道都遵循瑞利衰落分布。推导了多进制相移键控（M-PSK）系统的误符号率（SER）的表达式和上界，以及两种策略的分集阶数。分析结果表明，在相同的分集阶数和相同的速率R下，第二种策略的性能优于第一种策略。
2017-11-06 cs.IT eess.SP math.IT
Performance of RIS-Assisted Full-Duplex Space Shift Keying With Imperfect Self-Interference Cancellation
本文研究了RIS辅助的全双工SSK通信系统在环路干扰和残余自干扰下的性能，基于最大似然检测推导了错误概率表达式，并通过增加RIS单元有效抵消干扰。
2023-07-27 cs.IT eess.SP math.IT
Multilevel Polar Coded Space-Shift Keying
多级编码（MLC）是一种编码调制技术，它可以在一定范围的通信信道上获得优异的性能。极化码已经被证明与使用MLC的通信系统非常兼容，因为分量极化码的速率分配遵循极化码中固有的自然极化。基于MLC的技术尚未在使用空间调制（SM）的系统中被研究。SM使得极化码设计困难，因为空间比特实际上选择用于传输的信道索引。为了解决这个问题，我们提出了一个基于Monte Carlo的评估的遍历能力的容量规则下的空间移位键控（SSK）系统，其中我们也利用一个单一的天线激活近似的传输信道的多级极化码的设计下的各个比特级别。我们的仿真结果表明，多级极化编码的16 $\times$ 1 SSK系统在$10^{-4}$的误出错率（BER）下比使用比特交织极化编码调制的相应系统性能好2.9 dB。
2021-04-20 cs.IT math.IT
RIS-Assisted Space Shift Keying with Non-Ideal Transceivers and Greedy Detection
本文提出两种RIS辅助SSK通信模型，考虑非理想收发机硬件损伤，推导错误概率闭式表达式，并通过仿真验证，揭示硬件损伤对系统性能的影响。
2024-11-07 cs.IT eess.SP math.IT
Energy Efficient Transmission over Space Shift Keying Modulated MIMO Channels
针对完全利用天线索引承载信息的空间移位键控MIMO传输，论文将节能调制建模为凸优化问题，并提出结合Hamming码与Huffman码的EE-HSSK方案，实现近最优能效。
2013-05-23 cs.IT math.IT
Robust Analysis of Full-Duplex Two-Way Space Shift Keying With RIS Systems
本文研究了不完美CSI下RIS辅助的全双工双向SSK系统，利用GCQ方法推导了ABEP、中断概率和吞吐量，证明增加RIS元素数和高SNR下FD系统性能优于HD系统。
2024-03-26 cs.IT eess.SP math.IT
Asymptotic Optimality of Massive MIMO Systems Using Densely Spaced Transmit Antennas
研究了具有均匀线阵的大规模多输入多输出（MIMO）系统的确定性物理模型。已知最大空间自由度是通过将天线元件间隔在载波波长的一半处来实现的。本文的目的是调查的影响，间距天线更密集的临界间隔。MIMO系统的可实现速率在大系统极限下进行评估，其中发射和接收天线阵列的长度趋于无穷大，天线间隔保持恒定。主要结果有两个方面：一种是在对信道情况作较弱假设的情况下，密集天线间距不能提高空间自由度归一化的MIMO系统的容量。另一个是正交相移键控的归一化可达速率收敛到最优高斯信令实现的归一化容量，因为在采取大系统限制后，发射天线间隔趋于零。后一结果是基于MIMO传输和信号空间表示中的快于奈奎斯特信令之间的数学相似性。
2016-01-21 cs.IT math.IT
A New Radio to Overcome Critical Link Budgets
本文提出MA-TISK多载波无线电概念，通过多天线恒包络信号和时间合并，无需波束对准即可克服关键链路预算，并支持高效广播与FFT解调。
2024-02-20 cs.IT eess.SP math.IT
On the Energy Efficiency of MIMO Hybrid Beamforming for Millimeter Wave Systems with Nonlinear Power Amplifiers
多输入多输出（MIMO）毫米波（mmWave）系统由于在高频下操作并且采用大量射频（RF）硬件组件而易受硬件损害的影响。特别地，由于能量效率的考虑，在发射机处采用的非线性功率放大器（PA）在接近饱和操作时使信号失真。在本文中，我们研究了MIMO毫米波混合波束形成方案在非线性PA的存在下的性能。首先，我们开发了一个统计模型，在这样的系统中发送的信号，并表明，带内失真的空间方向的波束成形滤波器。这表明，即使在大天线制度，窄波束可以转向接收器，非线性PA的影响不应该被忽略。然后，通过采用一个现实的功率消耗模型的PA，我们研究了在这样的系统中的频谱和能源效率之间的权衡。我们的研究结果表明，当发射天线的数量变大时，增加发射功率电平可以在能量效率方面起反作用。此外，使用数值模拟，我们表明，当发射功率是大的，模拟波束形成导致更高的频谱和能量效率相比，数字和混合波束形成方案。
2018-06-05 cs.IT math.IT
Direction-Shift Keying for High-Mobility mmWave Communications: Geometry-Based Resilience to Short Channel Coherence Times and Phase Noise
Sabanci University（萨贝里大学）；Hamad Bin Khalifa University（哈马德·本·哈利法大学）；TÜBİTAK BİLGEM（土耳其科学技术研究委员会信息通信技术研究中心）；Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）
本文研究毫米波系统中方向移位键控（DSK）对相位噪声和短信道相干时间的鲁棒性，推导了最优检测器结构，提出方向相干时间（DCT）并证明其相对信道相干时间有 d/λ 量级增益，且 DSK 能固有消除相位噪声。
2026-10-16 cs.IT math.IT
Quasi-Orthogonal STBC With Minimum Decoding Complexity
本文研究了一种具有最小译码复杂度的准正交空时分组码（MDC-QO-STBC）。我们制定其代数结构，并提出了一个系统的方法，其建设。我们表明，一个最大似然（ML）解码器的MDC-QOSTBC，对于任何数量的发射天线，只需要联合检测两个真正的符号。假设使用正方形或矩形二次振幅调制（QAM）或多相移键控（MPSK）调制的MDC-QOSTBC，我们也得到了最佳的星座旋转角度，以实现全分集和最佳的编码增益。我们表明，这些MDC-QOSTBC的最大可实现的码率是1三个和四个天线和3/4五至八个天线。我们还表明，建议MDC-QOSTBC有几个理想的属性，如更均匀的天线之间的功率分布和更好的可扩展性，在调整发射天线的数量相比，协调交织正交设计（CIOD）和非对称CIOD（ACIOD）码。对于奇数个发射天线的情况，MDC-QO-STBC也具有比CIOD更好的解码性能。
2006-03-16 cs.IT math.IT
Diversity Analysis of Peaky FSK Signaling in Fading Channels
分析了衰落信道下多天线接收机中OOFSK调制非相干检测的误码性能。针对两种情况进行分析：1）接收器仅具有信道分布知识的情况;以及2）接收器完全知道衰落幅度的情况。对于这两种情况，推导了最大后验概率（MAP）检测规则，并得到了错误概率的解析表达式。数值和仿真结果表明，对于足够低的占空比值，实现了较低的错误概率相对于FSK信令。同样地，当与FSK调制相比时，具有低占空比的OOFSK需要更少的能量来实现相同的错误概率，这使得该调制成为更节能的传输技术。同时，通过数值计算，分析了天线数目、天线相关性、占空比和未知信道衰落对系统性能的影响。
2009-06-21 cs.IT math.IT
Non-Coherent Modulation for RIS-Empowered Multi-Antenna OFDM Communications
可重构智能表面（RIS）构成了下一代第六代（6 G）无线通信的突出技术之一。设想在障碍物阻挡来自基站（BS）的直接通信的情况下以及当使用对衰减损耗敏感的高载波频率时增强信号覆盖。在文献中，RISs的开发完全基于传统的相干解调，这需要信道状态信息（CSI）的可用性。给定CSI，多天线BS或专用控制器计算前/后空间编码器和RIS配置。后者的任务需要大量的时间和资源，当信道是时变的或CSI不够准确时，这可能是负担不起的。在本文中，我们考虑一个单天线用户和一个多天线BS之间的上行链路，并提出了一种新的RI授权的正交频分复用（OFDM）通信系统的基础上的差分相移键控，这是适合于高噪声和/或移动性的场景。考虑到理想和现实的信道模型，信号干扰噪声比（SINR）和符号错误概率（SEP）的建议的非相干RI授权系统的解析表达式。我们广泛的计算机模拟结果验证了所提出的分析的准确性，并展示了所提出的系统的性能和优越性，在不同的移动性和空间相关性的情况下，相干解调。
2021-03-09 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Aided Amplitude- and Phase-Modulated Downlink Transmission
新的可重构智能表面（RIS）的幅度和相位调制方案提出了一个演变的只有相位调制方案在文献中。解释性地，幅相相移键控（A-PSK）和正交幅相相移键控（QA-PSK）都被设想，其中RIS被假设为发射机的一部分以向多天线辅助下行链路接收机传递信息。在所提出的设计中，RIS被划分为多个块，并且通过控制每个块中RIS元件的ON-OFF状态和相移来传送信息比特。由于从每个RIS块到接收器的传播路径可以相干地组合，作为适当地配置RIS元件的相位的益处，所以可以通过控制RIS块的ON-OFF模式以及RIS元件的相移来设计接收信号星座。理论分析和仿真结果都表明，在考虑实际有限分辨率RIS相移的情况下，我们提出的基于RIS辅助的调制方案在离散输入连续输出无记忆信道（DCMC）容量和误符号概率方面都优于现有的基于RIS的PSK调制，特别是在高信噪比（SNR）区域。
2023-01-23 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis for Multichannel Reception of OOFSK Signaling
本文分析了在衰落信道下，当接收机配置多天线时，开关频移键控（OOFSK）调制的误码性能。该分析是在两种情况下进行的：相干的情况下，衰落是完全已知的接收机，和非相干的情况下，无论是接收机还是发射机知道的衰落系数。对于这两种情况，推导了最大后验概率（MAP）检测规则，并得到了错误概率的解析表达式。研究了接收天线间衰落相关的影响。仿真结果表明，对于足够低的占空比值，实现了相对于FSK信令的较低的错误值概率。同样地，当与FSK调制相比时，具有低占空比的OOFSK需要更少的能量来实现相同的错误概率，这使得该调制成为更节能的传输技术。
2007-05-01 cs.IT math.IT
A New Class of Nonlinear Precoders for Hardware Efficient Massive MIMO Systems
利用统计力学中的复制方法分析了多用户多输入多输出系统中的一类非线性最小平方误差（LSE）预编码器。考虑在基站处具有$N$发射天线和$K$单天线用户的单小区下行链路信道。假设数据符号是iid高斯的，并且每个发射天线上的预编码符号被限制为从预定义集合$\mathbb{X}$中选择。集合$\mathbb{X}$包含无线通信中的几个公知的约束，包括具有峰值功率的信号、恒定包络信号和有限星座，例如相移键控（PSK）。我们确定的渐近失真的LSE预编码器下的对称性（RS）和一步对称性破坏（1-RSB）的假设。对于每个发射天线的峰值功率约束的情况下，我们的分析下的RS假设表明，LSE预编码器可以降低峰均功率比为3dB，没有任何显着的性能损失。对于PSK星座，随着$N/K$的增长，RS假设不能准确地预测性能，因此，进一步考虑1-RSB假设下的调查。结果表明，1-RSB假设更准确。
2017-04-27 cs.IT math.IT
Energy-based Modulation for Noncoherent Massive SIMO Systems
考虑了具有单个天线发射机和具有大量天线的单个接收机的上行链路系统。我们提出了一种基于能量检测的单发非相干通信方案，它不使用瞬时信道状态信息（CSI），而是只使用信道统计信息。所建议的系统使用调制关于符号的功率的信息的发射机，以及仅测量天线上的平均能量的接收机。我们提出的星座设计是渐近最佳的符号出错率（SER）与天线数量的增加，任何有限的信号噪声比（SNR）在接收机，根据不同的假设上的可用性的CSI统计（确切的信道衰落分布或信道衰落分布的前几个时刻）。我们还考虑的情况下，不完善的知识的信道统计和详细描述的情况下，当有界的不确定性的时刻的衰落分布。我们给出了这些设计在典型场景中所实现的SER性能的数值结果，并发现它们可能优于现有的非相干星座，例如，传统的幅移键控（ASK）和基于导频的方案，例如，脉冲幅度调制（PAM）。我们还观察到，一个特定的信道分布的优化星座使得它非常敏感的信道统计的不确定性。特别地，基于乐观信道条件的星座设计可能导致在实现的符号出错率方面的显著性能降级。
2015-07-17 cs.IT math.IT
Generalized Space and Frequency Index Modulation
不像在传统调制中仅通过来自复平面中定义的调制字母表的符号来传送信息比特（例如，正交幅度调制（QAM）、相移键控（PSK）），在索引调制（IM）中，通过参与传输的某些发射实体的索引来传送附加信息比特。多天线系统中的发射天线和多载波系统中的副载波是可用于通过索引来传达附加信息比特的此类发射实体的示例。在本文中，我们介绍{ \em广义空间和频率索引调制}，其中的活动发射天线和子载波的索引传送信息比特。我们首先在空间域中引入索引调制，称为广义空间索引调制（GSIM）。对于GSIM，其中比特仅在空间域中被索引，我们推导出可实现的速率的表达式以及易于计算的上界和下界。我们表明，在GSIM的可实现的速率可以比在空间复用，并分析建立的条件下，这可能发生。应注意，与空间多路复用相比，GSIM使用较少发射射频（RF）链来实现此较高速率。我们还提出了一个基于吉布斯采样的检测算法GSIM和GSIM可以实现更好的比特出错率（BER）的性能比空间复用。对于广义空频索引调制（GSSTIM），其中比特通过在有源天线以及子载波中的索引进行编码，我们推导出可实现的速率表达式。数值结果表明，GSCDMA可以实现更高的速率相比，传统的MIMO-OFDM。同时，BER结果表明GSCDMA的性能可能优于MIMO-OFDM。
2015-06-27 cs.IT math.IT
Fluid Reconfigurable Intelligent Surface Enabling Index Modulation
Frontiers Science Center for Mobile Information Communication and Security, Southeast University（东南大学移动信息安全前沿科学中心）；Key Laboratory of Intelligent Support Technology for Complex Environments, Ministry of Education, Nanjing University of Information Science and Technology（南京信息工程大学教育部复杂环境智能支撑技术重点实验室）；Purple Mountain Laboratories（紫金山实验室）；School of Electronic and Information Engineering, South China University of Technology（华南理工大学电子与信息工程学院）；School of Communication Engineering, Hangzhou Dianzi University（杭州电子科技大学通信工程学院）；Department of Electronic and Electrical Engineering, University College London（伦敦大学学院电子电气工程系）；Yonsei Frontier Lab, Yonsei University（延世大学延世前沿实验室）；School of Electronics and Information Engineering, Nanjing University of Information Science and Technology（南京信息工程大学电子信息学院）
本文提出基于流体可重构智能表面的索引调制框架，通过接收端天线索引选择传输信息，支持连续和有限位相控制，并通过降复杂度检测器和性能分析实现高效通信。
2026-03-12 cs.IT math.IT
Space-Time Block Coded Reconfigurable Intelligent Surface-Based Received Spatial Modulation
可重构智能表面（RIS）结构根据传输信道条件自适应地调整相位反射入射信号，以提高接收端的信号质量。此外，空间调制（SM）技术是一个可能的候选人，为未来的能源效率的无线通信，由于提供更好的吞吐量，低成本的实现和良好的错误性能。此外，阿拉米德的空时分组编码（ASBC）在分集增益和简化的ML检测方面是一种重要的空时编码技术。本文提出了一种基于ASBC的RIS辅助接收空间调制（RSM）方案，即RIS-RSM-ASBC。在所提出的系统模型中，术语RIS分为两部分。每一个都被用作接入点（AP），以发送其Alamplitude编码的信息，同时将无源信号反射到所选择的接收天线。最佳的最大似然（ML）检测器的建议RIS-RSM-ASBC计划的设计。进行了大量的计算机模拟，以证实理论推导。结果表明，与传统的RIS辅助发送同步码（RIS-TSM）、RIS辅助发送正交同步码（RIS-TQSM）、RIS辅助接收同步码（RIS-RSM）、RIS辅助发送空移键控同步码（RIS-TSSK-ASBC）和RIS-TSSK-VBLAST方案相比，RIS-RSM-ASBC系统具有高可靠性和数据率提高。
2022-03-28 cs.IT eess.SP math.IT
LO-Aware Adaptive Modulation for Rydberg Atomic Receivers
针对里德伯原子接收机仅能检测幅度、丢失相位信息且传统调制方案性能差的问题，提出LO感知自适应调制方案，通过自适应共线星座架构适配信道，实现超45dB的性能增益。
2025-08-01 cs.IT eess.SP math.IT
