NOMA-Assisted Symbiotic Backscatter: Novel Beamforming Designs Under Imperfect SIC
针对NOMA主用户与二级环境标签的共生网络，本文提出两种不完美SIC下的发射波束成形与功率分配设计，通过交替优化等非凸求解算法，实现了最大化加权和速率或最小化发射功率，并显著提升了系统的收集功率与数据速率。
2023-11-28 eess.SP
Symbiotic Radio: Cognitive Backscattering Communications for Future Wireless Networks
异构的无线业务和呈指数级增长的业务量要求新的频谱和能量高效的无线通信技术。在本文中，提出了一种新的技术，称为共生无线电（SR），利用认知无线电（CR）和环境后向散射通信（AmBC）的优点和解决的缺点，导致互惠频谱共享和高度可靠的后向散射通信。特别地，SR中的次发射机（STx）基于认知反向散射通信通过源自主发射机（PTx）的RF信号向次接收机（SRx）发送消息，因此次系统不仅与主系统共享无线电频谱，而且共享功率和基础设施。作为回报，辅传输向主系统提供有益的多径分集，因此两个系统形成互惠频谱共享。更重要的是，在SRx处利用联合解码来实现高度可靠的反向散射通信。为了充分利用SR的潜力，在本文中，我们解决了SR中的三个基本任务：（1）通过有源负载增强反向散射链路;（2）通过联合解码实现高度可靠的通信;（3）使用可重构智能表面捕获PTx的RF信号。新兴的应用，设计挑战和开放的研究问题也将被讨论。
2020-07-03 cs.SY eess.SP eess.SY
Interference Mitigation and Spectral Efficiency Enhancement in a Multi-BD Symbiotic Radio
针对多反向散射共生无线电中的直连链路干扰和设备间干扰，提出基于空子载波分配及OFSK/MFSK调制的全正交与半正交多址方案，并结合SIC与非相干检测，显著提升系统可靠性与频谱效率。
2025-04-09 eess.SP
MIMO Symbiotic Radio with Massive Passive Devices: Asymptotic Analysis and Precoding Optimization
共生无线电已经成为一种有前途的频谱和能量高效的无线通信技术，其中无源二次反向散射设备（BD）不仅重用频谱，而且重用有源主用户的功率来发送他们自己的信息。反过来，可以通过由BD创建的附加多路径来增强主通信链路。这被称为共生无线电的互惠关系。然而，由于严重的双衰落衰减的无源反向散射链路，由一个单一的BD提供的主链路的增强是非常有限的。为了解决这个问题，使充分互惠共生无线电，在本文中，我们研究了多输入多输出（MIMO）共生无线电通信系统与大规模的BD。我们首先推导出主有源通信和辅助无源通信的可实现速率，然后考虑随着BD数的增大，渐近机制，推导出封闭形式的表达式，以揭示主和辅助通信速率之间的关系。此外，预编码优化问题进行了研究，以最大限度地提高主通信速率，同时保证辅通信速率不小于一定的阈值。仿真结果验证了我们的理论研究。
2022-06-28 eess.SP
Cell-Free Symbiotic Radio: Channel Estimation Method and Achievable Rate Analysis
无小区大规模MIMO和共生无线电分别是有前途的5G（B5G）网络架构和传输技术。本文研究了无小区的共生无线电系统，其中多个分布式接入点（AP）合作发送主要信息到接收机，并同时支持二次反向散射设备（BD）的反向散射通信。提出了一种基于两阶段上行链路训练的信道估计方法，用于估计直接链路信道和级联后向散射信道，并推导了考虑信道估计误差的可达主、辅通信速率。此外，为了实现灵活的主要和次要通信速率之间的权衡，我们提出了一种低复杂度的加权最大比传输（加权MRT）波束成形方案，它只需要在每个AP本地处理，而不必交换估计的信道状态信息。仿真结果显示了信道训练长度对无小区共生无线电系统性能的影响。
2021-06-11 cs.IT eess.SP math.IT
Matched-Filter based Backscatter Communication for IoT Devices over Ambient OFDM Carrier
在本文中，我们研究了连接到物联网（IoT）网络的功率受限设备的反向散射通信（BC），其中在接收器处执行联合估计和检测，以检测来自具有环境正交频分复用（OFDM）载波的反向散射设备（BD）的信号。在传统的载波编码中，为了避免载波估计的困难，通常在接收端考虑能量检测器，代价是性能较差。为了提高性能，在本文中，我们考虑了一种新的方法，允许在接收端通过联合估计和检测的载波估计。特别地，在所提出的方法中，在BD处的匹配滤波（用于发射机滤波器）被采用以施加允许经由联合估计和检测的高效且可靠的载波估计的特定属性。通过性能分析和仿真结果，我们表明，匹配滤波在BD在所提出的方法可以提高性能。
2019-08-19 cs.IT eess.SP math.IT
Pilot Design and Signal Detection for Symbiotic Radio over OFDM Carriers
本文针对OFDM载波下的共生无线电场景，设计适配的主副系统导频结构，提出基于等效信道的主副信号检测方法，验证了反向散射链路可提升主传输性能，且无直连链路时仍可支持双端传输。
2023-11-06 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Enhanced Information-Decoupled Symbiotic Radio Over Broadcasting Signals
Nanjing University of Posts and Telecommunications（南京邮电大学）；Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）
本文提出了一种利用可重构智能表面增强信息解耦共生无线系统的方案，通过能量检测避免主信号泄露，降低功率消耗。
2026-01-18 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surface Assisted MIMO Symbiotic Radio Networks
提出了一种新型的可重构智能表面（RIS）辅助的多输入多输出（MIMO）共生无线电（SR）系统，RIS作为次发射机（STx），通过认知后向散射通信向多天线次接收机（SRx）发送消息，它通过智能地重新配置无线环境来增强从多天线主发射机（PTx）到多天线主接收机（PRx）的主传输。我们感兴趣的是在PTx的主动发射波束形成器和被动反射波束形成器在STx的联合设计，以最小化在PTx的总发射功率，受到信号噪声比（SNR）的约束，用于二次传输和速率约束的主要传输。由于制定的问题的非凸性，我们解耦成一系列的子问题，使用交替优化方法，然后迭代求解。分析了算法的收敛性能和计算复杂度。此外，我们开发了一个低复杂度的算法来设计反射波束形成器，通过半定松弛（SDR）技术解决后向散射链路增强问题。然后，进行理论分析，以揭示所提出的系统的见解。仿真结果验证了所提算法的有效性和所提系统的优越性。
2021-03-30 eess.SP
Time Index Modulation-Driven Standalone RIS Mechanism for Symbiotic Radio
本文提出一种独立RIS通过无线能量采集自维持的共生无线电系统，利用时间索引调制实现信息与功率同传，并设计LLR检测器，从采集直流功率和误码率两方面验证方案性能。
2024-06-30 eess.SP
Rate-Region Characterization and Channel Estimation for Cell-Free Symbiotic Radio Communications
无小区大规模多输入多输出和共生无线电通信最近分别被提出作为有前途的超第五代（B5 G）网络架构和传输技术。为了获得两者的好处，本文研究了无小区共生无线电通信系统，其中多个无小区接入点（AP）合作发送主要信息到接收器，并同时支持二次反向散射设备（BD）的无源反向散射通信。首先推导了在理想信道状态信息（CSI）假设下主动主用户和被动次用户的可达通信速率，并在此基础上对无蜂窝AP的发射波束赋形进行优化，以表征无蜂窝共生通信系统的可达速率区域。此外，为了实际获取主被动信道的信道状态信息，提出了一种基于两阶段上行链路训练的有效信道估计方法，并进一步分析了考虑信道状态信息估计误差的可达速率域。仿真结果表明，我们提出的波束形成和信道估计方法的有效性。
2022-05-17 cs.SY eess.SP eess.SY
Integrated Super-resolution Sensing and Symbiotic Communication with 3D Sparse MIMO for Low-Altitude UAV Swarm
针对低空无人机集群频谱消耗大、成本高及感知分辨率需求高的问题，提出集成超分辨率感知与共生通信的3D稀疏MIMO方案，推导可达速率并对比不同阵列波束模式，提升系统效率与感知精度。
2025-04-18 eess.SP
Movable Antenna Enabled Symbiotic Radio Systems: An Opportunity for Mutualism
本文提出可移动天线使能的共生无线电系统，通过优化MA位置提升主、次链路波束增益，实现主次传输互惠互利，数值结果验证了其优越性。
2024-08-11 eess.SP
Short-Range Ambient Backscatter Communication Using Reconfigurable Intelligent Surfaces
环境反向散射通信（AmBC）已经被引入以解决短距离和低功率物联网（IoT）应用的通信和功率效率问题。另一方面，可重构智能表面（RIS）最近已被提出作为一种有前途的方法，可以控制传播环境，特别是在室内通信环境。在本文中，我们提出了一个新的AmBC模型在环境正交频分复用（OFDM）子载波在频域结合RIS短距离通信的情况下。标签针对从WiFi接入点广播的每个OFDM子载波发送一个比特。然后，RIS通过补偿多径信道对入射信号的相位失真效应来提高阅读器处的信号质量。我们也利用OFDM特殊的频谱结构，在频域压缩正交子载波上传输更多的数据。因此，所提出的方法提高了误码率（BER）的性能，并提供了更高的数据速率相比，现有的AmBC方法。分析和数值计算表明，所提出的方法在误码率和数据速率方面的优越性能。
2020-06-14 cs.SY eess.SP eess.SY
Stochastic Transceiver Optimization in Multi-Tags Symbiotic Radio Systems
共生无线电（SR）正在成为未来无源物联网（IoT）的频谱和节能通信范例，其中一些单天线反向散射设备（称为标签）寄生在有源主传输中。主收发器被设计为辅助直接链路（DL）和反向散射链路（BL）通信。在多标签SR系统中，由于DL和标签间干扰的存在，收发器设计变得更加复杂，这进一步对DL和BL传输的可用性和可靠性提出了新的挑战。为了克服这些挑战，我们制定了随机优化的收发器设计的一般网络效用最大化问题（GUMP）。由此产生的问题是一个随机倍比分数非凸问题，因此具有挑战性的解决。通过利用一些分式编程技术，我们定制了一个代理函数的特定结构，随后开发了一个批量随机并行分解（BSPD）算法，这是收敛到固定的解决方案的GNUMP。仿真结果验证了所提出的算法的有效性，通过数值例子在实现的系统吞吐量。
2020-06-24 cs.IT eess.SP math.IT
Next-Generation Backscatter Networks for Integrated Communications and RF Sensing
本文提出并验证了集成通信与射频感知的下一代宽带 OFDM 反向散射网络端到端系统模型，推导了未同步节点的双站测距方法及 CRLB，通过实验评估证明了其准确性与性能极限。
2025-09-16 eess.SP
Cyclic-Prefix OFDM Probing for Spatial-ISI-Free Distributed Acoustic Sensing via Frequency-Domain Channel Reconstruction
School of Electronic and Information Engineering, Soochow University（苏州大学电子与信息工程学院）
提出使用循环前缀正交频分复用（CP-OFDM）波形作为传感探头，通过频域信道重构消除匹配滤波脉冲压缩中的空间符号间干扰（ISI），实现无空间ISI的分布式声学传感，并同时恢复通信数据，展示共享波形集成感知与通信（ISAC）。
2026-10-23 eess.SP
Ambient Backscatter Communication in LTE Uplink Sounding Reference Signal
本文提出将环境反向散射通信集成到LTE上行链路，利用信道估计能力实现AIoT数据传输，通过理论分析和实验验证了在四倍波长距离内达到10^-2误码率，仅需最小系统改动。
2025-01-19 eess.SP
Joint Transmit and Pinching Beamforming Optimization in Pinching Antenna-Assisted Symbiotic Radio Systems
Central China Normal University（华中师范大学）；Laval University（拉瓦尔大学）；Western University（韦仕敦大学）
本文研究了一种新型的下行共生无线电框架，利用压紧天线系统提升主次传输性能。通过可重构天线位置实现自适应压紧波束成形，以优化信号增强和干扰抑制。提出联合传输与压紧波束成形优化问题，最大化总速率并满足物联网接收机误检概率约束。
2026-06-30 eess.SP
The Optimal Tradeoff Between PAPR and Ambiguity Functions for Generalized OFDM Waveform Set in ISAC Systems
本文针对ISAC系统，提出广义OFDM波形集，推导PAPR与自/互模糊函数的最优帕累托权衡（联合界），并设计联合优化框架，显著优于5G波形。
2025-03-27 eess.SP
Secure Transmission for Movable Antennas Empowered Cell-Free Symbiotic Radio Communications
针对存在窃听者的无小区共生无线电系统，设计可移动天线安全传输方案，联合优化波束成形与天线位置以最大化保密速率，并采用交替优化框架实现近最优解。
2024-09-20 eess.SP
Convergence of Symbiotic Communications and Blockchain for Sustainable and Trustworthy 6G Wireless Networks
本文提出共生区块链网络（SBN），通过认知反向散射通信改造区块链共识并设计高能效分片方案，在6G共生通信中实现低功耗、低时延的可信服务交易。
2024-08-11 cs.NI eess.SP
Characterizing the Energy-Efficiency Region of Symbiotic Radio Communications
共生无线电（SR）通信是一种很有前途的实现频谱和能量高效的无线通信的技术，通过使无源反向散射设备（BD）不仅重用频谱，而且重用有源主发射机（PT）的功率。在本文中，我们的目标是多输入单输出（MISO）SR系统的能量效率（EE）的区域，它被定义为所有可实现的EE对的主动PT和被动BD。为此，我们首先推导出最大的个人EE的PT和BD，分别，并表明，这两个EE之间存在一个非平凡的权衡。为了表征这种权衡，制定了一个优化问题，通过优化发射波束成形和功率分配来找到EE区域的帕累托边界。所提出的问题是非凸的，难以直接求解。提出了一种基于逐次凸逼近（SCA）的求解Karush-Kuhn-Tucker（KKT）问题的有效算法。仿真结果表明，该算法能够有效地表征SR通信系统的EE区域。
2022-05-08 cs.IT eess.SP math.IT
Double-decker: Productive Backscatter Communication Using a Single Commodity Receiver
提出新型反向散射系统double-decker，通过将载波OFDM符号分为导频和数据符号，仅需单一商用接收器即可解调，实现35.2kbps标签速率和28米通信范围，解决了传统系统需双接收器的问题。
2024-08-29 cs.NI eess.SP
Imaging-Communication Trade-off in VLEO ISAC-SAR Using CP-OFDM
Ulsan National Institute of Science and Technology（蔚山科学技术院）
本文针对VLEO ISAC-SAR，建立统一分析框架，推导图像域统计特性并提出ENESZ指标，揭示CP持续时间作为设计参数在成像质量与通信吞吐量之间的可扩展权衡。
2026-09-22 eess.SP
Multi-BD Symbiotic Radio-Aided 6G IoT Network: Energy Consumption Optimization with QoS Constraint Approach
本研究针对6G物联网绿色连接需求，提出Timing-SR调度方案与序列二次及锥二次表示方法，在保障共生反向散射设备最低吞吐量的前提下优化多BD共生无线电网络能耗，仿真验证其降能耗效果优于对比方案。
2024-01-29 cs.SY eess.SP eess.SY
Neural Integrated Sensing and Communication for the MIMO-OFDM Downlink
本文提出一种基于MIMO-OFDM下行链路的神经ISAC信号处理框架，通过测量反向散射信号生成空间占用地图，在不修改通信链路或降低数据速率的情况下实现通用感知功能。
2025-09-25 cs.IT eess.SP math.IT
Primary Rate Maximization in Movable Antennas Empowered Symbiotic Radio Communications
本文提出一种用于共生无线电通信系统的可移动天线赋能方案，通过联合优化发射波束成形与天线位置以最大化主速率，并采用交替优化框架求解，数值结果验证了其性能提升。
2024-03-22 cs.IT eess.SP math.IT
Transmit Power Minimization for STAR-RIS Empowered Symbiotic Radio Communications
针对STAR-RIS赋能的共生无线电系统，研究在广播与单播模型下联合优化有源波束赋形及反射/透射系数以最小化基站发射功率，并提出块坐标下降算法，显著降低功耗。
2023-04-20 cs.IT eess.SP math.IT
Cyclic-Prefix-Free OFDM With Tail-Reuse Reconstruction for Distributed Acoustic Sensing
Soochow University（苏州大学）
研究用于分布式声学传感的无循环前缀OFDM波形，利用前一有用块尾部作虚拟循环扩展实现尾重用重建，推导相关条件。通过模拟和实验验证该方法可行性，量化无混叠振动带宽扩展，提高了探测性能。
2026-07-22 eess.SP physics.optics
QoS Improvement in Multi User Cellular-Symbiotic Radio Network Assisted by Active-STAR-RIS
Department of Electrical and Computer Engineering, Isfahan University of Technology（伊斯法罕理工大学电气与计算机工程系）；Department of Electronics and Communication Engineering, Kuwait College of Science and Technology（科威特科学与技术学院电子与通信工程系）；The Pasargad Institute for Advanced Innovative Solutions (PIAIS)（帕萨尔加德先进创新解决方案研究所）；Electrical and Electronic Engineering Department, London South Bank University（伦敦南岸大学电子与电气工程系）
本文利用有源同步透射反射智能超表面（ASRIS）增强6G蜂窝网络服务质量，通过深度强化学习优化波束成形、相位调整和调度参数，最大化共生反向散射设备与用户间的吞吐量。
2026-06-12 cs.LG cs.SY eess.SP
Multi-User Multi-IoT-Device Symbiotic Radio: A Novel Massive Access Scheme for Cellular IoT
本文提出多用户多物联网设备共生无线电系统以支撑蜂窝物联网海量接入，设计鲁棒波束成形方案降低发射功率，还提出基于到达方向的低反馈开销波束成形方法，仿真验证了系统与方法的有效性。
2023-11-06 cs.IT eess.SP math.IT
