Optimal QAM Constellation for Over-the-Air Computation in the Presence of Heavy-Tailed Channel Noise
KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）；Imperial College London（伦敦帝国学院）
本文提出了一种在重尾干扰环境下优化QAM星座以提升空中计算性能的方法。
2026-02-24 cs.IT eess.SP math.IT
A Low ML-decoding Complexity, Full-diversity, Full-rate MIMO Precoder
多输入多输出（MIMO）天线系统的预编码被认为是在发射机和接收机的完美的信道知识。对于2个发射天线和QAM星座，一个近似最佳的（相对于在接收信号空间中的点之间的最小欧几里德距离）实值预编码器的基础上提出的奇异值分解（SVD）的信道，它示出提供一个最大似然（ML）解码复杂度为$\mathcal{O}(\sqrt{M})$的平方$M$ -QAM。所提出的预编码器对于任意QAM星座是容易获得的，不像Collin等人的用于2个发射天线的已知复值最佳预编码器，其对于4-QAM单独存在，ML解码复杂度为$\mathcal{O}(M\sqrt{M})$（M=4），并且对于较大的QAM星座是极难获得的。与复值最优预编码器相比，所提出的预编码器在4-QAM的错误性能方面的损失仅是微不足道的。我们的预编码方案被扩展到更多数量的发射天线上的E- $d_{min}$预编码器的4-QAM的Vrigneau等人。这是一个扩展的复值最佳预编码器4-QAM。与最近提出的$X-$和$Y-$预编码器相比，我们的预编码器的错误性能明显更好。结果表明，我们的预编码器提供了全分集QAM星座，这是支持的字错误概率为$2\times2$，$4\times4$和$8\times8$系统的仿真图。
2011-01-13 cs.IT math.IT
Region-Based Constellation Designs for Constructive Interference Precoding in MU-MIMO
本文提出基于区域的星座设计模型，改进构造干扰预编码的符号对齐问题，提出两种非凸可行区域的新型方案，实现4dB的信噪比增益。
2026-04-04 cs.IT eess.SP math.IT
A Low-Complexity, Full-Rate, Full-Diversity 2 X 2 STBC with Golden Code's Coding Gain
本文提出了一种适用于2发射天线、2接收天线多输入多输出（MIMO）系统的低ML译码复杂度、全速率、全分集空时分组码（STBC），其编码增益等于任何QAM星座的最佳和众所周知的Golden码。最近，已经提出了两种码（由Paredes、Gershman和Alkhansari以及由Sezginer和Sari），其相对于Golden码享有较低的解码复杂度，但是具有较小的编码增益。本文提出的$2\times 2$空时分组码对非正方形QAM星座的译码复杂度低于Golden码，而对正方形QAM星座的译码复杂度与Golden码相同。与Paredes-Gershman-Alkhansari码和Sezginer-Sari码相比，该码在非矩形QAM星座中具有相同的译码复杂度。仿真结果，比较码字出错率（CER）的性能，提出。
2008-06-11 cs.IT math.IT
$M$-QAM Precoder Design for MIMO Directional Modulation Transceivers
随着服务需求的持续增加，频谱高效的多天线无线通信系统是一个关键挑战。与此同时，为无线电接入网络供电正面临环境和监管限制。为了实现更高的功率效率，我们通过考虑$M$星座，特别是利用$M=4,8,16,32$，设计了定向调制预编码器。首先，扩展的检测区域被定义为所需的星座使用解析几何。然后，星座点被放置在这些区域的最佳位置，同时与传统的$M$ -QAM调制一样保持到相邻星座点和检测区域边界的最小欧几里德距离。为了进一步提高功率效率和类似于高SNR下固定设计的出错率，针对$M=16,32$星座的内部点对松弛检测区域进行建模。模型化的扩展和放松的检测区域以及调制特性被用来制定符号级预编码器的设计问题，定向调制，以最小化传输功率，同时保持在目的地所需的最小信噪比。此外，扩展和放松的检测区域用于预编码器设计，以最小化每个功率放大器的输出。我们将设计问题转化为凸问题，并设计了一个内点路径跟踪迭代算法来解决上述问题，并提供了详细的参数和起点的初始值。结果表明，与基准方案相比，该方法在较宽的信噪比范围内具有更好的功率和峰值功率降低以及符号出错率降低性能。
2018-11-24 cs.IT math.IT
Blind Source Separation Algorithms Using Hyperbolic and Givens Rotations for High-Order QAM Constellations
本文研究了多输入多输出通信系统中瞬时混合信号的盲解混问题。主要目的是提出有效的盲声源分离（BSS）算法专用于中等或高阶QAM星座。针对多模（MM）和字母匹配（AM）准则，提出了四种新的迭代批量盲源分离算法。对于这些成本函数的优化，使用Givens和双曲旋转的迭代法。预白化操作也被用来降低设计问题的复杂性。值得注意的是，所设计的算法使用Givens旋转给出了令人满意的性能，只有大量的样本。然而，对于少量的样本，通过结合Givens和双曲旋转设计的算法补偿了在这种情况下发生的病态白化，从而提高了性能。针对中阶QAM信号（如16-QAM），提出了两种处理MM准则的算法。另外两个处理的AM标准提出了高阶QAM信号。最后从信干噪比、符号出错率和收敛速度等方面与现有的批处理盲源分离算法进行了比较。仿真结果表明，所提出的方法优于当代批BSS算法。
2016-06-29 cs.IT math.IT stat.ML
Mapper Side Geometric Shaping for QAM Constellations in 5G MIMO Wireless Channel with Realistic LDPC Codes
在无线通信系统中，存在用于信号传输的许多阶段。其中，映射和解映射将比特序列转换为复数序列，反之亦然。这个操作是由星座系统来完成的--由复平面上的一组标记点来完成。通常，星座的几何形状是固定的，并且星座点是均匀间隔的，例如，相同的正交幅度调制（QAM）用于宽范围的信噪比（SNR）。通过消除星座的一致性，可以实现更大的容量值。由于当前标准的限制，很难在映射器或解映射器侧改变星座。在这种情况下，可以使用原始方法仅在映射器或解映射器侧优化星座。通过容量的数值计算，说明了最佳几何星座的选择依赖于信噪比。通过最大化互信息（MI）来进行优化。MI函数描述通过具有最佳编码的信道传输的信息量。为了证明这种方法的有效性，我们使用现实的LDPC码和MIMO 5G OFDM信道在现代物理级Sionna仿真器中提供了数值实验。
2023-03-05 cs.IT cs.NI eess.SP
Coded Modulation Schemes for Voronoi Constellations
本文针对多维Voronoi星座图（VCs）在前向纠错编码后缺乏保持增益方案的问题，设计了基于软判决FEC码的BICM和MLCM编码调制方案及三种映射与LLR计算算法，仿真表明在AWGN信道下VCs比QAM获得最高1.84 dB和0.99 dB的SNR增益且复杂度极低。
2023-08-01 cs.IT math.IT
Constellation Mapping for Physical-Layer Network Coding with M-QAM Modulation
Northeastern University（东北大学）；Imperial College London（帝国理工学院）；University of Sydney（悉尼大学）
针对M-QAM调制的物理层网络编码，提出一种将叠加M-QAM信号映射为编码符号的映射方案，并评估其误码性能，进而提出速率自适应方案。
2013-05-11 cs.IT cs.NI cs.SY
Experimental Demonstration of Capacity Increase and Rate-Adaptation by Probabilistically Shaped 64-QAM
我们实现了一个灵活的传输系统工作在可调的数据率和固定的带宽，波特率，星座和开销使用概率整形。我们在传输实验中展示了与200 Gbit/s 16-QAM相比高达15%的容量和43%的可达性增加。
2015-09-29 cs.IT math.IT
A General Conditional BER Expression of Rectangular QAM in the Presence of Phase Noise
本文通过对比特判决区域和位置的解析描述，给出了加性高斯白噪声（AWGN）信道下$M$ -ary脉冲幅度调制（$M$ -PAM）系统的比特出错率（BER）表达式。得到的表达式，然后用于推导出的条件BER的矩形正交幅度调制（QAM）的相位噪声的给定值。数值结果表明，相位噪声对条件误码率性能的影响与星座尺寸成正比。此外，据观察，给定星座大小，与其他矩形星座相比，方形QAM实现了最低的相位噪声引起的性能损失。
2021-01-04 cs.IT cs.SY eess.SY
A Machine Learning Approach for Simultaneous Demapping of QAM and APSK Constellations
Centrum Wiskunde & Informatica（荷兰数学和计算机科学研究学会）；Vrije Universiteit（自由大学）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；Ministry of Defence（国防部）
针对电信系统中DNN接收机精度与灵活性难权衡的问题，提出可同时解映射多类QAM、APSK星座的概率框架，利用星座层级关系减少输出且不提升误码率，接近AWGN信道下最优解调误差下界，提升DNN接收机实用性。
2024-05-16 cs.AI cs.IT cs.LG
CP-OFDM Achieves the Lowest Average Ranging Sidelobe Under QAM/PSK Constellations
本文研究ISAC中以通信为中心的最优测距波形，证明CP-OFDM在QAM/PSK星座下实现全局最低P-ACF旁瓣，并在无CP情况下对A-ACF达到局部最优，且数值结果验证无其他正交波形能超越OFDM。
2025-07-21 cs.IT eess.SP math.IT
Achievable Sum-rate of variants of QAM over Gaussian Multiple Access Channel with and without security
本文研究了多种QAM变体及混合星座在高斯多址信道下的可达和速率，并拓展至高斯多址窃听信道场景，分析了不同SNR下各调制方案的保密和速率性能，给出了最优调制组合结论。
2023-08-22 cs.IT eess.SP math.IT
Non-standard Golay Complementary Sequence Pair over QAM
我们将Frank Fiedler等人在2008年给出的用于构造和枚举Golay阵列和序列对的三阶段过程[A multi-dimensional approach to the construction and enumeration of Golay complementary sequences，Journal of Combinatorial Theory，Series A 115（2008）753-776]推广到基于仿酉矩阵方法的$4^{q}$ -QAM星座，这在一定程度上解决了他们悬而未决的问题。我们的工作不仅包含了$4^{q}$ -QAM上基于布尔函数的Golay互补序列和QPSK上标准Golay序列偶的已知结果的主要部分，而且基于QPSK上非标准Golay阵列偶生成了新的$4^{q}$ -QAM上的Golay互补阵列（序列）。
2022-08-26 cs.IT math.IT
Construction of 1-Bit Transmit Signal Vectors for Downlink MU-MISO Systems: QAM constellations
在本文中，我们研究了具有大量天线阵列的基站在具有成本效益的1位数模转换器下的发射信号的构造。由于其粗糙的非线性特性，传统的预编码方法不能产生有吸引力的性能与严重的错误平层问题。此外，由于其组合性质，找到最佳发射信号在计算上是不可信的。因此，有效地构造1比特发射信号仍然是一个悬而未决的问题。作为我们早期工作的扩展，我们提出了一种有效的方法来构建一个1比特的正交幅度调制星座下的发射信号。为此，我们首先推导出所谓的可行性条件，确保每个用户的无噪声观测属于一个期望的决策区域，然后将其转换为线性约束。考虑到对加性噪声的鲁棒性，所提出的构造方法被配制成一个定义良好的混合整数线性规划问题。在此基础上，我们开发了一种低复杂度的算法来解决它（等效地，生成一个1比特的发送信号）。通过仿真，验证了该方法在计算复杂性和检测性能方面的优越性。
2021-04-22 cs.IT eess.SP math.IT
Optimizing Quasi-Orthogonal STBC Through Group-Constrained Linear Transformation
本文首先推导了准正交空时分组码（QO-STBC）的一般代数结构。接下来，我们提出了组约束线性变换（GCLT）作为一种手段，以优化分集和编码增益的QO-STBC与正方形或矩形QAM星座。与采用星座旋转（CR）的QO-STBC相比，采用GCLT的QO-STBC只需要一半的符号数进行联合检测，从而降低了最大似然译码的复杂度。我们还推导出最佳的GCLT参数与方形QAM星座的QO-STBC。优化后的GCLT QO-STBC能够实现全发射分集，并且在相同码率下与CR QO-STBC相比性能损失可以忽略不计。
2008-06-20 cs.IT math.IT
Fast Maximum-Likelihood Decoder for 4*4 Quasi-Orthogonal Space-Time Block Code
介绍了两种4 × 4准正交空时分组码（QOSTBC）的快速最大似然（ML）检测方法。第一种算法的设计相对简单，它利用正交幅度调制（QAM）星座的结构来实现其目标，第二种算法虽然稍微复杂一些，但可以应用于任何任意星座。这两种解码器都利用了一种新的ML度量分解技术，将度量分为独立的正部分和正干扰部分。通过使用噪声的独立部分和统计量，大大减少了符号的搜索空间。最后，搜索空间的成员被连续地评估，直到度量被最小化。仿真结果证实，建议的解码器是优于一些最近公布的方法在复杂度水平。更具体地，结果验证了与使用16-QAM的现有技术解决方案相比，使用1024-QAM的新算法的应用将需要降低的计算复杂性。
2017-06-12 cs.IT math.IT
Novel 16-QAM and 64-QAM Near-Complementary Sequences with Low PMEPR in OFDM Systems
本文首先提出了一种新的正交频分复用（OFDM）系统中低峰均包络功率比（PMEPR）正交幅度调制（QAM）准互补序列$16$的构造方法。所提出的$16$近互补序列可以通过利用新的非线性偏移来构造，其中序列的长度为$n=2^m$。新构造的$16$近互补序列的族大小为$8\times (\frac{m!}{2})\times 4^{m+1}$，并证明了这些序列的PMEPR满足${\textrm{PMEPR}}\leq 2.4$ .因此，该结构可以产生多个具有低PMEPR的$16$ -QAM近互补序列，从而提高了OFDM系统的码率。此外，我们还提出了一种新的具有低PMEPR的$64$-QAM近互补序列的构造，这是第一个证明的$64$-QAM近互补序列的构造。证明了两类$64$-QAM近互补序列的PMEPR分别满足${\textrm{PMEPR}}\leq 3.62$或${\textrm{PMEPR}}\leq 2.48$。新构造的$64$-QAM近互补序列的家族大小为$64\times (\frac{m!}{2})\times 4^{m+1}$。
2016-07-12 cs.IT math.IT
SCMA Codebook Design
多载波CDMA是一种多址接入方案，其中通过使用通常复杂的扩频序列将调制的QAM符号扩频到OFDMA音调上。实际上，QAM符号在多个音调上重复。低密度签名（LDS）是一个版本的CDMA与低密度扩频序列，使我们能够利用一个接近最佳的消息传递算法（MPA）的接收机与实际可行的复杂性。稀疏码多址（SCMA）是一种基于多维码本的非正交扩频技术。在SCMA中，比特到QAM符号的映射和扩展的过程被组合在一起，并且输入比特被直接映射到SCMA码本集合的多维码字。每个层具有其专用码本。与LDS中QAM符号的简单重复相比，多维星座的成形增益是性能改进的主要来源之一。同时，与LDS一样，由于SCMA码字的稀疏性，SCMA享有低复杂度接收技术。本文提出了一种系统的方法来设计SCMA码本主要基于格型星座的设计原则。仿真结果表明，SCMA的性能增益相比，LDS和OFDMA。
2014-08-15 cs.IT math.IT
Low ML-Decoding Complexity, Large Coding Gain, Full-Rate, Full-Diversity STBCs for 2 X 2 and 4 X 2 MIMO Systems
本文（该手稿的部分内容已被接受用于在新奥尔良举行的IEEE Globecom 2008上的演示）涉及低最大似然（ML）解码复杂度、全速率和全分集空时分组码（STBC），其也提供大的编码增益，用于2个发射天线，2个接收天线（$2\times 2$）和4发射天线2接收天线（$4\times 2$）MIMO系统。目前，用于$2\times2$系统的最公知的STBC是Golden码，而用于$4\times2$系统的STBC是DjABBA码。本文在Biglieri、Hong和Viterbo的基础上，提出了一种新的适用于$2\times 2$系统的空时分组码。对于正方形QAM星座，该码在性能和ML解码复杂度上与Golden码相匹配，而对于非矩形QAM星座，该码具有较低的ML解码复杂度，具有相同的性能。该代码也被证明是\emph{information-lossless}和\emph{diversity-multiplexing gain}（DMG）权衡最优的。然后，将该设计过程扩展到$4\times 2$系统，并给出了一种编码，其性能优于QAM星座的DjABBA码，具有较低的ML解码复杂度。到目前为止，对于大小为$M$的平方QAM，已经报道了Golden码具有$M^4$量级的ML解码复杂度。本文提出了一种将其ML译码复杂度降低到$M^2\sqrt{M}$的方案。
2008-09-03 cs.IT math.IT
Large Zero Autocorrelation Zone of Golay Sequences and $4^q$-QAM Golay Complementary Sequences
具有良好相关特性的序列在现代通信、雷达和声纳等领域得到了广泛的应用。本文给出了具有大的零自相关区的单$H$元Golay序列和$4^q$互补Golay序列的一些新的构造结果，其中$H\ge 2$是任意偶数，$q\ge 2$是任意整数.这些关于格雷序列和QAM格雷互补序列的新结果可以在接收端的同步和检测过程中进行探索，从而提高通信系统的性能。
2011-06-22 cs.IT math.IT
A Generalized Construction of OFDM M-QAM Sequences With Low Peak-to-Average Power Ratio
给出了$2^{2n}$ -QAM序列的一种构造方法，并确定了峰均包络功率比（PMEPR）的上界。一些以前的作品可以被看作是这种结构的特例。
2010-10-14 cs.IT math.IT
Low-Complexity Multiuser QAM Detection for Uplink 1-bit Massive MIMO
本文研究了一比特大规模多输入多输出（MIMO）系统的多用户检测，以降低基站的功耗。设计了一种低复杂度的近最大似然（nML）多用户检测算法，假设每个基站天线端口连接一对单比特分辨率的模数转换器（ADC），每个用户设备（UE）从正交幅度调制（QAM）星座发送符号。首先，一个新的凸规划制定为ML检测器的凸代理，随后通过加速一阶方法求解。然后，利用凸优化问题的解来解决具有减小的搜索空间的精细组合问题，这需要UE数量的非指数复杂度。明智的仿真研究证实了所产生的两相检测算法的有效性。所提出的两阶段算法可以实现接近ML检测器的符号出错率（SER）性能，与现有技术中的nML检测方案相比，具有显著降低的计算成本。
2018-06-08 cs.IT math.IT
Universal Generator for Complementary Pairs of Sequences Based on Boolean Functions
本文提出了一种利用布尔函数生成任意长度为2^N的标准互补序列对（包括二进制、多相、M-PSK和QAM）的通用算法。该算法遵循我们早期的仿酉算法，但不需要矩阵乘法。该算法可以简单有效地在硬件上实现。作为一种特殊情况，它简化为Golay给出的用于生成二进制序列的非递归（直接）算法、Davis和Jedwab给出的用于生成M-PSK序列的算法（后来由Paterson改进）以及用于生成QAM序列的所有公开算法。然而，该算法并没有解决序列唯一性的问题（除了平凡的M-PSK情况），这必须单独对待每个QAM星座。
2013-11-19 cs.IT math.IT
FTN Signaling: Spectral Efficiency from BPSK to 16-QAM
Atilim University（阿提利姆大学）；Cankiri Karatekin University（昌克勒卡雷特金大学）；Middle East Technical University（中东技术大学）；Ankara Yildirim Beyazit University（安卡拉耶尔德勒姆贝亚齐特大学）；Izmir Bakircay University（伊兹密尔巴希切希尔大学）；Carleton University（卡尔顿大学）
该研究针对 BPSK、QPSK 和 16-QAM 的 FTN 信号，在 MMSE-CS 检测框架下分析其可实现信息率，发现星座阶数越高，最佳加速因子越接近奈奎斯特极限，为 FTN 信号工作点选择提供依据。
2026-10-09 cs.IT eess.SP math.IT
A low-complexity 2D signal space diversity solution for future broadcasting systems
-DVB-T2是第一个采用旋转和循环Q延迟（RCQD）调制的工业标准，以提高衰落信道的性能。与传统的正交幅度调制（QAM）相比，这种调制方式在恶劣的信道条件下具有重要的增益，但相应的解调复杂度仍然阻碍了它的广泛应用。本文针对不同的QAM星座提出了不同的旋转角度和相应的低复杂度检测方法。结果表明，所提出的解决方案简化了发射机和接收机，通常比DVB-T2中提出的角度具有更好的性能。与目前DVB-T2中使用的最低复杂度解映射器相比，所提出的解决方案实现了超过60%的额外降低。索引项- DVB-T2、旋转和循环Q延迟（RCQD）调制、信号空间分集（SSD）、衰落信道、正交幅度调制（QAM）、最大对数、计算复杂度。
2015-11-04 cs.IT math.IT
Locally Diverse Constellations from the Special Orthogonal Group
为了优化旋转，多维星座在单输入，单输出瑞利衰落信道，家庭的旋转矩阵构造的所有维度是2的幂。这个家庭是一个单参数子群的旋转矩阵组，并使用梯度下降计划在这个李群。选择定义该族的参数以优化星座的截止率。最佳旋转参数的计算显式低信噪比。这些旋转优于全分集代数旋转的截止率在低SNR（信噪比）和比特出错率在高SNR的维度$n = 4$。然而，通过这样的矩阵旋转的QAM（正交幅度调制）星座缺乏全分集，这与良好的信号集表现出全分集的传统智慧形成对比。一个新的概念的多样性，被称为本地多样性，试图解释这种行为。粗略地说，一个局部完全多样的星座只有在很小的邻域内才是完全多样的。还介绍了一个本地的最小产品距离的变体，实验表明是一个优越的预测星座性能比最小产品距离尺寸$n = 4$。
2016-02-01 cs.IT math.IT
Uplink Non-Orthogonal Multiple Access with Finite-Alphabet Inputs
本文主要研究了有限字母输入的经典两用户多址接入信道（MAC）的非正交多址接入（NOMA）设计。我们认为实际的正交幅度调制（QAM）星座在两个发射机，其大小被假定为不一定是相同的。我们提出通过调整缩放因子（即，瞬时发射功率和相位）。制定的问题是一个混合的连续-离散优化问题，这是非平凡的解决一般。通过仔细观察目标函数的结构，我们发现Farey序列可以用来解决公式化的问题。然而，当两个用户的星座大小不相同时，现有的Farey序列不适用。受此启发，我们定义了一种新的类型的Farey序列，称为打孔Farey序列。在此基础上，我们设法实现一个封闭形式的最佳解决方案，原来的问题，首先将整个可行区域划分成有限数量的Farey区间，然后采取最大的所有可能的间隔。由此产生的和星座被证明是一个规则的QAM星座的一个更大的大小。严格证明了NOMA在最小欧氏距离方面优于时分多址（TDMA）。此外，在两个用户之间的最佳速率分配获得封闭形式，以进一步最大化所获得的最小欧几里德距离的接收信号受到总速率约束。最后，仿真结果验证了我们的理论分析，并证明了现有的正交和非正交设计的NOMA的优点。
2017-09-02 cs.IT math.IT
Constellation Shaping for WDM systems using 256QAM/1024QAM with Probabilistic Optimization
本文通过数值模拟和实验研究了概率整形技术在正交幅度调制（QAM）波分复用（WDM）光通信系统中的应用。首先从光信道的改进的Blahut-Arimoto算法中找到QAM符号的优化概率质量函数（PMF）。然后应用turbo编码比特交织编码调制系统，其依赖于多对一标记来实现期望的PMF，从而实现成形增益。导频符号以最多2%的速率用于同步和均衡，使得可以接收大到1024 QAM的输入星座。该系统在10 GBaud，5信道WDM系统上进行了实验评估。最大系统范围增加了。在输入数据速率为4.65比特/符号时，标准1024 QAM的幅度可达20%，在5.46比特/符号时，幅度可达75%。结果表明，速率自适应不需要改变调制格式。所提出的1024 QAM整形系统的性能在WDM信号的所有5个信道上针对选定的距离和速率进行了验证。最后，通过EXIT图和BER分析表明，迭代解映射虽然通常对系统有益，但不是实现成形增益的要求。
2016-09-11 cs.IT math.IT physics.optics
New Constructions of Complementary Sequence Pairs over $4^q$-QAM
正交幅度调制（QAM）格雷互补序列（GCS）的先前构造分别由Li \textsl{et al.}（$q\ge 2$的广义情况I-III）在2010年和Liu \textsl{et al.}（$q\ge 3$的广义情况IV-V）在2013年推广为长度为$2^{m}$的$4^q $-QAM GCS。这些序列被表示为四元标准GCS和兼容偏移的组合。通过对整数$q$进行因式分解，提出了两种新的$4^q $ -QAM GCS的构造方法，并将广义情形I-V作为特例.建议的GCS的数目（包括广义情况IV-V）等于四元标准GCS的数目与兼容偏移量的数目的乘积。对于$q=q_{1}\times q_{2}\times \dots\times q_{t}$（$q_k>1$），在我们的第一个构造中，新的偏移量的数量是由$m$的多项式与次数$t$下界，而在广义情况I-III和IV-V的偏移量的数量是$m$的线性多项式和$m$的二次多项式，分别。特别是，在我们的第一个建设的新的偏移量的数量是7倍以上的$q=4$的广义情况IV-V。我们还表明，在我们的两个建设的新的偏移量的数量是下界的$m$为$q=6$的三次多项式。此外，我们的证明意味着，所有提到的GCS在QAM在本文中可以被视为投影的Golay互补阵列的大小$2\times2\times\cdots\times2$。
2020-12-21 cs.IT math.IT
Low-Complexity Symbol-Level Precoding for MU-MISO Downlink Systems with QAM Signals
本研究提出了一个大规模的天线系统的发射信号的建设具有成本效益的1位数模转换器在下行链路。在正交幅度调制星座中，如何克服由其固有特性引起的严重的误码平层问题仍然是一个有待解决的问题。为此，我们首先提出了一个可行性条件，保证每个用户的无噪声信号被放置在所需的决策区域。对于加性噪声的鲁棒性，我们提出了一个优化问题，然后将可行性条件转化为级联矩阵形式。我们提出了一个低复杂度的算法来产生一个1位的发送信号的基础上提出的优化问题制定为一个定义良好的混合整数线性规划。数值结果验证了该方法在检测性能和计算复杂性方面的优越性。
2021-06-01 cs.IT eess.SP math.IT
Bit Error Rate Analysis of M-ARY PSK and M-ARY QAM Over Rician Fading Channel
本文主要研究了莱斯衰落信道中不同信噪比下多进制QAM和多进制PSK的误比特率性能。信号在无线通信系统中经历多径传播，这导致信号幅度在时间上迅速波动，被定义为衰落。莱斯衰落是一种小信号衰落。莱斯衰落是无线电传播不一致性的假设模型，其由无线电信号自身的分数抵消产生，并且因此信号通过几个不同的路径到达接收器。在这种情况下，至少一个目的地路径被延长或缩短。从本文中可以看出，对于M进制QAM和M进制PSK（如256 QAM，64 PSK等），当信噪比以分贝为单位增加时，其误比特率值减小，并利用MATLAB仿真给出了M进制QAM和M进制PSK的星座图。在信噪比一定的情况下，随着分集阶数的增加，误比特率也随之下降。分集是一种有影响的接收机系统，它提供了对接收信号强度的改善。
2020-02-16 cs.IT eess.SP math.IT
BICM-compatible Rate Adaptive Geometric Constellation Shaping Using Optimized Many-to-one Labeling
提出并实验验证了一种与BICM兼容的速率自适应几何星座整形方案，通过优化QAM点位置和标签实现高信息速率，在非线性信道中性能与PAS相当，并显著优于传统QAM。
2024-03-13 cs.IT eess.SP math.IT
The Equivalence of Semidefinite Relaxation MIMO Detectors for Higher-Order QAM
在多输入多输出（MIMO）检测中，半定松弛（SDR）已被证明是一种有效的高性能方法。SDR最初是为BPSK和QPSK开发的，已经发现它能够提供接近最佳的性能（对于这些星座）。这激发了许多旨在将SDR应用于高阶QAM情况的最近研究努力。这些独立发展的特别提款权在概念和结构上各不相同，目前还没有认真的分析来比较这些方法。本文分析了三种软件无线电方法的关系，即Wielton等人的多项式启发的软件无线电（PI-SDR），Sidiropoulos和Luo提出的有界约束SDR（BC-SDR）以及Mao等人提出的虚对极SDR（VA-SDR）。我们证明的结果有些出乎意料：三个SDR是等效的。简单地说，我们表明，解决任何一个SDR相当于解决其他SDR。本文还讨论了SDR等价性的一些含义，并提供了模拟结果来验证我们的理论研究结果。
2008-09-26 cs.IT math.IT math.OC
A Novel Low Complexity Faster-than-Nyquist (FTN) Signaling Detector for Ultra High-Order QAM
快于奈奎斯特（Faster-than-Nyquist，FTN）信令是一种很有前途的非正交脉冲调制技术，它可以以较高的检测复杂度为代价来消除引入的符号间干扰（ISI），从而提高下一代通信系统的频谱效率（SE）。在本文中，我们研究了超高阶正交幅度调制（QAM）FTN信号的检测问题，我们利用数学规划技术的交替方向乘法器方法（ADMM）的基础上。所提出的ADMM序列估计（ADMMSE）FTN信令检测器在性能和计算工作量之间表现出出色的折衷，能够成功检测高达64 K（65，536）的QAM调制阶数的SE增益。所提出的ADMMSE检测器的复杂度是发送符号序列长度的多项式，并且其对调制阶数的灵敏度仅以几何方式增加。仿真结果表明，对于16-QAM，所提出的ADMMSE FTN信令检测器实现可比的SE增益的广义方法半定松弛序列估计（GASDRSE）FTN信令检测器，但在实验评估的计算时间低得多。仿真结果还显示了与传统奈奎斯特信令相比，从4-QAM或正交相移键控（QPSK）开始，直到并包括64 K-QAM的调制阶数的SE增益。所需的非常低的计算工作量使得所提出的ADMMSE检测器对于低阶和超高阶QAM FTN信令系统都是实际上有前途的FTN信令检测器。
2021-11-17 cs.IT eess.SP math.IT
On Optimizing Hierarchical Modulation in AWGN channel
分层调制（HM）能够为数据流提供不同级别的保护，并实现传统正交方案（如时分（TD））无法实现的速率区域。然而，在现有的文献中，没有通用的HM设计的准则和算法。在本文中，我们联合优化的星座位置和二进制标签HM用于加性高斯白噪声（AWGN）信道。基于具有连续干扰消除（SIC）能力的比特交织编码调制（BICM），我们的主要目的是在功率约束和其他数据流的速率应大于给定阈值的约束下，最大化一个数据流的速率。本文采用多起始邻域点算法进行星座优化，并提出了降低优化复杂度的方法。数值结果验证了优化HM与基于优化正交调制（QAM）的HM和其他正交传输方法相比的性能增益。
2016-10-18 cs.IT math.IT
Noncoherent Multiuser Massive SIMO for Low-Latency Industrial IoT Communications
在本文中，我们考虑了一个多用户大规模单输入多输出（SIMO）启用工业物联网（IIoT）通信系统。为了减少延迟和开销所造成的信道估计，我们假设，只有大规模的衰落系数是可用的。在接收端采用非相干最大似然（ML）检测器，不需要瞬时信道状态信息（CSI）。对于这样一个大规模的SIMO系统，我们提出了一个新的设计框架，以确保每个发送的信号矩阵可以唯一地确定在无噪声的情况下，在嘈杂的情况下，可靠地估计。其核心思想是在正交幅度调制（QAM）星座的基础上，引入了一个新的概念--可唯一分解的星座群（UDCG）。为了提高平均误差性能时，天线阵列的大小按比例增加，我们提出了一个最大-最小的Kullback-Leibler（KL）距离设计进行优化的发射功率和子星座分配。仿真结果表明，该设计在误码性能上明显优于现有的基于最大最小欧氏距离的方法。此外，我们提出的方法也有一个更好的错误性能比传统的相干迫零（ZF）接收机与正交训练的小区边缘用户。
2019-03-05 cs.IT math.IT
Detection Schemes with Low-Resolution ADCs and Spatial Oversampling for Transmission with Higher-Order Constellations in the Terahertz Band
本文研究太赫兹SIMO系统中低分辨率ADC与空间过采样下的检测方案，提出最优及次优检测器，并通过星座优化显著降低高阶QAM传输的符号错误率。
2025-02-05 cs.IT eess.SP math.IT
From Priors to Projections: Geometry and simplified MIMO demodulation of probabilistic shaping
Qualcomm Technologies, Inc.（高通技术公司）
本文证明在MIMO系统中，服从麦克斯韦-玻尔兹曼分布的概率成形符号，其最优MAP检测可等价为均匀星座加简单预处理，从而简化接收机架构并降低球面解码等自适应方法的复杂度。
2026-10-08 cs.IT math.IT
A New Family of Low-Complexity Decodable STBCs for Four Transmit Antennas
本文提出了一种新的基于2^a发射天线的1速率快速组可解码空时分组码的构造方法。我们专注于a=2的情况下，我们表明，新的FGD率-1码具有最低的最坏情况下的解码复杂度在现有的可比的空时分组码。新的速率-1码的编码增益，然后通过星座拉伸优化，并证明是恒定的，而不管潜在的QAM星座归一化之前。在第二步中，我们提出了一个新的速率-2 STBC，复用我们的速率-1码的酉矩阵的装置。然后，通过对我们的速率-2码进行打孔，得到一个新的速率-3/2码，从而在速率和复杂度之间得到一个折衷。提出的代码相比，现有的代码在文献中和仿真结果表明，我们的速率-3/2码具有较低的平均解码复杂度，而我们的速率-2码保持其较低的平均解码复杂度在低信噪比区域的代价是一个小的性能损失。
2012-04-18 cs.IT math.IT
A Low-decoding-complexity, Large coding Gain, Full-rate, Full-diversity STBC for 4 X 2 MIMO System
提出了一种适用于4发送2接收（$4\times 2$）多输入多输出（MIMO）系统的低译码复杂度、全分集、全速率空时分组码（STBC）。对于这样的系统，已知的最好的码是DjABBA码，并且最近，Biglieri、Hong和Viterbo提出了另一种STBC（BHV码），其具有比DjABBA低的解码复杂度，但是不具有像DjABBA码那样的全分集。本文提出的码具有相同的解码复杂度的平方QAM星座的BHV码，但也有全分集。与DjABBA码族中的最佳码相比，我们的码具有更低的译码复杂度，更好的编码增益，因此也有更好的误码性能。仿真结果证实了这些。
2008-06-11 cs.IT math.IT
A Signal Constellation for Pilotless Communications Over Wiener Phase Noise Channels
目前运行的许多卫星通信系统采用低成本的上变频器或下变频器，这会产生相位噪声。这种噪声会严重限制系统的信息速率，并对检测系统构成严重挑战。此外，用于相位噪声跟踪的简单解决方案（例如PLL）需要低相位噪声或另外需要降低有效数据率的许多导频符号。为了提高有效的信息速率，我们提出了一个信号星座，它不需要导频，在所有，为了收敛在解码过程中。在这方面的贡献，我们将提出一个信号星座，不需要导频序列，但我们需要一个信号，不存在旋转对称。例如，不能使用简单的MPSK。此外，我们将提供一种方法来分析所提出的星座，并提供一个指数的性能时，使用迭代解码算法。
2013-03-30 cs.IT math.IT
Increasing Data Rate through Shaping on Wireless Channels Subject to Mobility and Delay Spread
Duke University（杜克大学）
本文通过结合非等概率信号与LDPC编码，提高无线信道在小区边缘的传输速率，实现20%的速率提升。
2026-02-02 cs.IT eess.SP math.IT
Node Repair for Distributed Storage Systems over Fading Channels
分布式存储系统和相关的存储代码可以有效地存储大量数据，同时确保在节点故障的情况下可检索数据。这种系统的研究，特别是有限域上存储码的设计，假设节点通信的物理信道是无差错的。例如，在无线存储系统中，情况并非总是如此。我们研究了分布式存储系统中节点修复期间子数据包被错误修复的概率，其中节点通过AWGN或Rayleigh衰落信道进行通信。渐近概率（SNR的增加），一个节点被错误地修复示出完全由DSS的修复局部性和无线信道的符号出错率确定。最后，我们提出了一些设计标准的物理层编码在这种情况下，并使用它来计算最佳旋转QAM星座用于无线分布式存储系统。
2014-09-25 cs.IT math.IT
Sequence-Selection-Based Constellation Shaping for Nonlinear Channels
本文针对非线性光纤信道，利用序列选择挖掘概率成形的非线性增益，并分析其与 FEC、复杂度及载波相位恢复的关系。
2024-01-18 cs.IT eess.SP math.IT
