Spatial-Temporal BEM and Channel Estimation Strategy for Massive MIMO Time-Varying Systems
针对时变环境下的多用户大规模多输入多输出（MIMO）系统，提出了一种新的信道估计方法。我们引入了一种离散傅里叶变换（DFT）辅助的空时基扩展模型（ST-BEM）来降低上下行信道的有效维数，从而大大降低了训练开销和反馈开销。新提出的ST-BEM由于角度互易性而适用于时分双工（TDD）系统和频分双工（FDD）系统，并且可以通过快速傅立叶变换（FFT）有效地部署。各种数值结果证实了所提出的研究。
2016-10-29 cs.IT math.IT
Wavenumber-Division Multiplexing in Line-of-Sight Holographic MIMO Communications
从波传播的第一性原理出发，我们考虑两个空间连续体积之间的通信系统的多输入多输出（MIMO）表示。这就是全息MIMO通信的概念。该分析考虑了外部源产生的电磁干扰以及对物理辐射功率的约束。将电磁MIMO模型具体化为视线条件下的一对平行线段。受正交频分复用的启发，我们假设使用傅立叶基函数来表示空间连续的发射电流和接收场。在这样做时，获得了波数分复用（WDM）方案，该方案不是最优的，但可以有效地实现。不同系统参数之间的相互作用（例如，传输范围、波长以及源和接收器的尺寸）在通信模式的数量和它们之间的干扰水平方面的影响用线性系统理论的常规工具来研究。由于电磁信道的非有限支持（在空间域中），WDM不能提供无干扰的通信模式。干扰随着接收器尺寸的增大而减小，并且仅渐近地变为零。因此，使用在波数域中操作的不同数字处理架构来处理干扰。最简单的实现提供了相同的频谱效率的奇异值分解架构与注水时，接收器的大小是可比的传输范围。开发的框架也被用来代表一个经典的MIMO系统，并进行比较。事实证明，后者只有在使用更多数量的射频链时才能实现更好的性能。
2022-09-29 cs.IT eess.SP math.IT
Diversity Analysis of Bit-Interleaved Coded Multiple Beamforming with Orthogonal Frequency Division Multiplexing
对于宽带无线通信系统，正交频分复用（OFDM）已经与多输入多输出（MIMO）技术相结合。比特交织编码多波束形成（BICMB）可以在平坦衰落MIMO信道中实现空间分集和空间复用。在频率选择性衰落的MIMO信道中，BICMB-OFDM（BICMB-OFDM）可以同时实现空间分集和多径分集，是一种重要的技术。然而，分析BICMB-OFDM的分集是一个具有挑战性的问题。本文对BICMB-OFDM系统进行了分集分析。首先，推导了最大可达分集，并证明了全分集条件RcSL <= 1，其中Rc，S和L分别为码率，每个子载波上发送的并行流数和信道抽头数。然后，性能下降，由于子载波之间的相关性进行了研究。最后，子载波分组技术被用来对抗性能下降，并提供多用户兼容性。
2015-03-17 cs.IT math.IT
Achievable Rates of FDD Massive MIMO Systems with Spatial Channel Correlation
众所周知，具有i.i.d.与时分双工（TDD）系统相比，由于在发射机处获取信道状态信息（CSIT）的开销过大，因此，在本文中，我们研究了空间相关信道的FDD大规模MIMO系统的可达速率，考虑CSIT捕获维数损失，CSIT的不完善性和正则化迫零线性预编码器。通过合理设计下行信道训练序列和用户CSIT反馈码本，利用多用户空间信道相关性，优化了可达速率。我们比较我们的可实现的速率与TDD大规模MIMO系统，i.i.d. FDD系统和联合空分复用（JSDM）方案，通过基于流行的信道模型导出可实现速率的确定性等效。结果表明，基于所提出的特征空间信道估计方案，FDD系统和TDD系统之间的速率差距显着缩小，甚至在适度数量的基站天线接近。与JSDM方案相比，我们的方案实现了降维信道估计而无需信道预投影，并且在中等数量的天线和中等到大的信道相干时间下具有更高的吞吐量，尽管具有更高的计算复杂性。
2014-06-29 cs.IT math.IT
A Novel Hybrid Beamforming Algorithm with Unified Analog Beamforming by Subspace Construction Based on Partial CSI for Massive MIMO-OFDM Systems
混合波束成形（HB）已被广泛研究，以减少大规模多输入多输出（MIMO）系统中昂贵的射频（RF）链的数量。然而，先前关于HB的工作限于单个用户设备（UE）或单个UE组，采用不能应用于正交频分复用（OFDM）系统中在不同频率资源中服务的多个UE组的频率平坦的第一级模拟波束成形（AB）。针对大规模MIMO-OFDM系统，提出了一种基于所有用户空间协方差矩阵（SCM）知识的统一AB的HB算法，以支持多组用户。所提出的HB方法具有更少数量的RF链，可以实现超过95%的全数字波束成形性能。此外，提出了一种新的实用的子空间构造（SC）算法的基础上的部分信道状态信息来估计所需的SCM。所提出的SC方法可以提供超过97%的性能的完美SCM的情况下。利用所提出的方法，可以实现显著的成本和功率节省，而不会造成大的性能损失。此外，所提出的方法可以应用于大规模MIMO-OFDM系统中的时分双工和频分双工。
2016-11-02 cs.IT math.IT
On Optimal Scheduling for Joint Spatial Division and Multiplexing Approach in FDD Massive MIMO
大规模MIMO被广泛认为是下一代5G网络的关键推动因素。利用基站处的大量天线，可以增强频谱和能量效率两者。不幸的是，下行链路信道估计开销与天线的数量成线性比例。在TDD系统中，通过使用信道互易性特性，很容易减轻这种负担。然而，这对于FDD系统是不可行的，因此开发了两阶段波束形成的方法以减少信道状态信息反馈的量。该方案的性能高度依赖于用户的分组和调度机制，本文引入了一种新的相似性度量，再加上一种新的聚类过程，以实现适当的用户分组。我们还着手制定最佳用户调度策略在JSDM，并证明它是NP-难的。这个结果是至关重要的，因为它表明，除非P=NP，有没有多项式时间算法，解决一般的调度问题的全局最优性和使用次优调度策略是更现实的实践。因此，我们使用图论来开发一个次优的用户调度方案，运行在多项式时间，并优于先前在文献中介绍的JSDM在总速率和吞吐量公平的调度方案。
2019-08-11 cs.IT math.IT
Pattern-Division Multiplexing for Continuous-Aperture MIMO
近年来，连续孔径多输入多输出（CAP-MIMO）被重新研究，以实现有限的天线孔径的通信性能的改善。与由离散天线组成的经典MIMO不同，CAP-MIMO具有连续的天线表面，这被期望产生任何电流分布（即，图案）并感应可控的空间电磁波。通过这种方式，信息可以被调制到电磁波上，这使得它有希望接近有限孔径的极限容量。CAP-MIMO的方向图设计是决定通信性能的关键因素，但在文献中还没有得到很好的研究。在本文中，我们提出了图案分割复用设计的CAP-MIMO模式。具体来说，我们首先推导出一个典型的多用户CAP-MIMO系统的系统模型，这使我们能够制定的和速率最大化问题。然后，我们提出了一种通用的模式分割复用技术，将连续模式函数的设计转化为它们在有限正交基上的投影长度的设计。基于这种技术，我们进一步提出了一种模式设计方案，以解决制定的和速率最大化问题。仿真结果表明，与基准方案相比，该方案的总速率提高了约260%。
2022-03-27 cs.IT cs.SY eess.SP
Joint Spatial Division and Multiplexing for FDD in Intelligent Reflecting Surface-assisted Massive MIMO Systems
智能反射表面（IRS）是一种很有前途的技术，可以在第五代（5G）及以后的无线网络中提供更高的频谱和能量要求，同时塑造传播环境。这种设计可以进一步增强大规模多输入多输出（mMIMO）特性，以提高网络性能。然而，在mMIMO等5G系统中假设的信道互易性在实践中似乎受到最近关于IRS的研究的质疑。因此，与以前的工作相反，我们考虑频分复用（FDD）来研究IRS辅助的mMIMO系统的性能。然而，FDD不适合于大量天线架构。出于这个原因，我们采用联合空分复用（JSDM）的方法，利用信道向量的相关性的结构，以减少信道状态信息（CSI）的上行链路反馈，并因此，甚至允许使用大量的天线在基站。JSDM需要双重结构的预编码，并将具有相同协方差矩阵的用户设备（UE）聚类成组。具体而言，我们推导出的总和频谱效率（SE）的基础上统计CSI在大规模的统计，通过使用确定性等效（DE）分析，同时占相关瑞利衰落。随后，我们制定的优化问题的总和SE相对于反射波束形成矩阵（RBM）和总发射功率，这可以在每几个相干间隔，利用大规模统计的慢时间变化。这个显著的属性进一步有助于减少反馈开销。
2022-06-28 cs.IT math.IT
Joint Spatial Division and Diversity for Massive MIMO Systems
提出了一种结合空分和正交空时分组码的多用户大规模MIMO系统下行波束形成方案。该波束形成器分为两部分：基于下行信道的低秩协方差矩阵设计的预波束形成矩阵，用于将用户分离到互不干扰的不同波束中;以及使用部分或甚至不使用信道状态信息（CSI）的线性预编码矩阵，通过OSTBC级联。为了构造预波束形成矩阵，提出了一种从DFT矩阵中选取列的简单方法。为了设计预波束形成后的有效信道的部分CSI的线性预编码矩阵，我们解决了一个优化问题，以最小化的成对错误概率（PEP）的用户在单个功率或总功率约束下，分别。对于单个功率约束，提出了一种具有全局最优解的充分条件的半定松弛（SDR）方法，以提供性能基准。此外，一个有效的迭代逐次凸逼近（SCA）的方法来实现一个次优解。在某些特殊情况下，得到了封闭形式的解.对于和功率约束，我们考虑两种不同的设计，即，最小化所有用户的平均PEP和最小化所有用户的最大PEP。我们发现这两个非凸问题具有相似的结构，并提出了一个统一的SCA-Alternating Direction Method of Multipliers（ADMM）算法来处理它们。SCA-ADMM方法可以并行实现，因此具有很高的效率。仿真结果表明了所提出的JSDD方案和优化方法的有效性。
2018-09-11 cs.IT math.IT
Spectral-Efficiency of Cell-Free Massive MIMO with Multicarrier-Division Duplex
提出了一种基于多载波分双工（MDD）的无小区（CF）方案，即MDD-CF，其使得下行链路（DL）数据和上行链路（UL）数据或导频能够在分布式CF大规模MIMO（mMIMO）系统中在相互正交的子载波上并发地传输。为了证明MDD-CF的优势，我们首先研究了一个相干间隔（CT）与接入点（AP）的选择，功率和子载波分配的频谱效率（SE）的性能。由于制定的SE优化是一个混合整数非凸问题，是NP-难解决的，我们利用所涉及的变量之间的固有关联，将其转化为一个连续整数凹凸问题。然后，提出了一种二次变换（QT）辅助的迭代算法，以实现SE最大化。接下来，我们扩展我们的研究的情况下，一个无线电帧由几个CT间隔。在这方面，一种新的两相CT间隔（TPCT）的计划被设计为不仅提高SE在无线电帧，但也提供一致的数据传输在快速时变信道。相应地，为了便于优化，我们提出了一个两步迭代算法，通过建立TPCT中的两个阶段之间的连接，通过迭代因子。仿真结果表明，MDD-CF可以显着优于带内全双工（IBFD）-CF由于有效的干扰管理。此外，与时分双工（TDD）-CF相比，MDD-CF对高移动性场景更鲁棒，并且实现更好的SE性能。
2022-08-14 cs.IT eess.SP math.IT
Pattern Division Random Access (PDRA) for M2M Communications with Massive MIMO Systems
本文提出一种基于正交构建块叠加的模式域导频设计（PDRA），扩大竞争空间并降低碰撞概率，从而提升大规模MIMO系统中mMTC随机接入性能，且几乎不改变物理层。
2025-10-25 cs.IT cs.SC math.IT
Doppler-Division Multiplexing for MIMO OFDM Joint Sensing and Communications
正交频分复用（OFDM）是未来联合传感和通信系统的一个有前途的波形候选。对于这样的系统，支持多个发射天线需要用于生成正交发射信号的复用方法，其中等距子载波交织（ESI）是最流行的复用方法。在这项工作中，我们分析了一种多路复用方法称为多普勒分割复用（DDM）。该方法应用从OFDM符号到OFDM符号的相移，以沿着距离-多普勒图的速度轴分离由不同Tx天线发送的信号。虽然在这项工作中的雷达传感任务的DDM的一般属性进行了分析，主要集中在通信任务的DDM的影响。它将表明，对于DDM，在通信接收器中观察到的信道是严重时变的，防止任何有意义的数据传输时，不考虑。在这项工作中，提出了一种通信系统，旨在打击这些时变信道，其中包括数据估计，同步和信道估计的方法。误码率（BER）的模拟表明，这种通信系统的优越性相比，系统利用ESI。
2023-03-22 cs.IT eess.SP math.IT
Multicarrier-Division Duplex for Solving the Channel Aging Problem in Massive MIMO Systems
训练和数据传输的分离以及频繁的上行链路/下行链路（UL/DL）切换使得基于时分双工（TDD）的大规模多输入多输出（mMIMO）系统由于导致严重的信道老化而在快速时变场景中不太胜任。为此，引入了与两种类型的精心设计的帧结构相关联的多载波分双工（MDD）mMIMO方案，用于在快速时变信道上通信时对抗信道老化。为了与TDD进行比较，给出了与3GPP标准相关的相应帧结构及其变体形式。引入MDD特定的通用维纳预测器和决策指导维纳预测器来分别在时域中基于UL导频和在频域中基于检测到的UL数据预测信道状态信息，考虑残余自干扰（SI）的影响。此外，通过应用迫零预编码和最大比合并，推导出了时变信道下TDD和MDD系统所能达到的速率下界的闭式近似。我们从这项研究的主要结论是，MDD，赋予全双工的能力，但比带内全双工（IBFD）的SI消除的需求较少，优于传统的TDD和IBFD在对抗信道老化。
2022-05-05 cs.IT eess.SP math.IT
A Scalable Framework for CSI Feedback in FDD Massive MIMO via DL Path Aligning
与时分双工（TDD）系统不同，在频分双工（FDD）的情况下，下行链路（DL）和上行链路（UL）信道不再是互逆的。然而，一些长期参数，例如信道路径的时间延迟和到达角（AoA），仍然具有互易性。在本文中，通过有效地利用上述有限的互易性，我们解决了DL信道状态信息（CSI）反馈在一个实际的宽带大规模多输入多输出（MIMO）系统中工作在FDD模式。利用正交频分复用（OFDM）波形并假设频率选择性衰落信道，我们提出了一个可扩展的框架，用于DL导频设计、DL CSI获取以及UL中相应的CSI反馈。具体地，基站（BS）可以发送具有精心选择的相移的基于FFT的导频。然后，用户可以依赖于所谓的时域聚合信道（TAC），以根据其自己的关于DL信道的统计的知识或来自服务BS的指令来导出降低的维数的反馈。我们证明，每个用户可以只反馈一个标量数每个DL信道路径的BS恢复DL CSI。全面的数值结果进一步证实了我们的设计。
2016-12-30 cs.IT math.IT
Two Models for Noisy Feedback in MIMO Channels
在文献中已经广泛地研究了分别适用于FDD（频分双工）和TDD（频分双工）系统的两种不同的反馈模型。在本文中，我们比较了这两种模式的反馈的多样性复用的权衡在终端处的信道状态信息的变化量。我们发现，当所有的不完善占，在FDD系统中的最大可实现的分集阶数匹配的TDD系统中的分集阶数。TDD系统在更高的复用增益下实现更好的分集阶数。在FDD系统中，最大分集阶数可以仅用单个比特的反馈来实现。如果接收机不知道信道状态信息，则额外的反馈比特（完美或不完美）不影响分集阶数。
2008-11-26 cs.IT math.IT
Low-Complexity Equalization of MIMO-OSDM
正交信号分复用（OSDM）由于其降低峰均功率比（PAPR）的能力而成为传统正交频分复用（OFDM）的替代方案。将OSDM与多输入多输出（MIMO）信令组合具有实现高频谱和功率效率的潜力。然而，在这种情况下，直接信道均衡引起立方复杂度，这对于实际使用来说可能是昂贵的。针对这一问题，本文分别针对时不变信道和时变信道提出了低复杂度的MIMO-OSDM逐矢量均衡算法和块均衡算法。通过利用信道矩阵结构，这些算法在变换域中仅具有线性复杂度。仿真结果验证了它们的有效性和相关的性能比较。
2019-06-26 cs.IT eess.SP math.IT
Multiple-Input Multiple-Output Two-Way Relaying: A Space-Division Approach
针对多输入多输出（MIMO）双向中继信道（TWRC），提出了一种新的基于空分复用的网络编码方案，其中两个多天线用户通过一个多天线中继交换信息.在所提出的方案中，在中继的整个信号空间被分成两个子空间。在一个子空间中，两个用户的空间流具有几乎正交的方向，并且在中继处被完全解码。在另一个子空间中，两个用户的信号方向近似平行，并且遵循物理层网络编码（PNC）的原理，在中继处计算空间流的线性函数。基于恢复的消息和消息函数，中继器生成网络编码的消息并将其转发到两个用户。我们表明，在高信噪比（SNR），所提出的方案实现的MIMO TWRC的渐近和速率容量在1/2log（5/4）= 0.161位每用户天线的任何天线配置和信道实现。我们进行大系统分析，以获得平均和速率的建议计划在瑞利衰落MIMO TWRCs。我们表明，平均渐近和速率差距的容量上限是最多0.053位每中继天线。结果表明，该计划显着优于现有的计划。
2014-05-29 cs.IT math.IT
Low Overhead Weighted-Graph-Coloring-Based Two-Layer Precoding for FDD Massive MIMO Systems
由于缺乏上行链路/下行链路信道互易性，以频分双工（FDD）操作模式操作的大规模多输入多输出（MIMO）系统遭受与下行链路信道状态信息（CSI）获取和下行链路预编码相关联的过高开销。在本文中，一个启发式的边加权顶点着色的模式划分（EWVC-PD）计划，提出了减轻的两层预编码方法的开销，在一个实际的情况下，用户集群进行严重的角度扩展范围（ASR）重叠。具体而言，在有限数量的子信道的约束下，首先构造了一个无向边加权图（EWG），来描述集群之间潜在的ASR重叠关系。然后，受经典的图着色算法的启发，提出了EWVC-PD方案，该方案通过对ASR重叠严重的簇之间进行子信道正交化，并复用ASR重叠较轻的簇来减轻ASR。仿真结果表明，我们的方案有效地优于现有的模式划分方案。
2018-08-15 cs.IT eess.SP math.IT
Beyond 5G: Leveraging Cell Free TDD Massive MIMO using Cascaded Deep learning
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；IIT Madras（印度马德拉斯理工学院）
本文讨论了在基于正交频分复用（OFDM）的无小区大规模MIMO系统中时分双工（TDD）互易性的校准，其中（射频）RF链的响应使得端到端信道是非互易的，即使物理无线信道是互易的。我们进一步解决了在导频子载波以外的位置处的上行链路信道估计的不可用性，并提出了一种单发解决方案，以从选定导频子载波处的上行链路信道估计所有子载波处的下行链路信道。我们提出了一个级联的两个深度神经网络（DNN）来实现这个目标。所提出的方法是容易扩展的，并且消除了基于天线的合作的相对互易性校准的需要，这通常在无小区大规模MIMO系统中引入依赖性。
2020-04-04 cs.IT cs.LG math.IT
Full-Diversity Precoding Design of Bit-Interleaved Coded Multiple Beamforming with Orthogonal Frequency Division Multiplexing
多输入多输出（MIMO）技术已经与正交频分复用（OFDM）结合用于宽带无线通信系统。比特交织编码多波束形成（BICMB）可以在平坦衰落MIMO信道中实现空间分集和空间复用。在频率选择性衰落MIMO信道中，BICMB-OFDM（BICMB-OFDM）可以同时提供空间分集和多径分集，是一种重要的技术。在我们之前的工作中，子载波分组技术被应用于对抗子载波相关性的负面影响。证明了在R_cSL<=1的条件下，BICMB-OFDM-SG（BICMB-OFDM-SG）可以实现全分集，其中R_c、S和L分别为码率、每个子载波上的并行流数和信道抽头数。全分集条件意味着如果S增加，则R_c可能必须减小以保持全分集。因此，增加并行流的数量可能不会提高总传输速率。本文采用预编码技术来克服BICMB-OFDM-SG中R_cSL<=1的全分集限制问题。首先，对预编码后的BICMB-OFDM-SG进行了分集分析。然后，全分集预编码设计开发与最小可实现的解码复杂度。
2013-06-30 cs.IT math.IT
Pattern-Division Multiplexing for Multi-User Continuous-Aperture MIMO
本文针对多用户连续孔径MIMO（CAP-MIMO）系统，开发了模式分割复用（PDM）技术，将连续模式函数设计转化为有限正交基上的投影长度设计，并提出基于块坐标下降的模式设计方案解决和速率最大化问题，仿真验证了其有效性。
2023-06-30 cs.IT cs.SY eess.SP
Deep Learning for Joint Design of Pilot, Channel Feedback, and Hybrid Beamforming in FDD Massive MIMO-OFDM Systems
针对FDD大规模MIMO-OFDM系统，提出端到端深度学习框架，联合设计导频、信道反馈与混合波束成形，并利用图神经网络建模波束成形器交互。
2023-12-10 cs.IT eess.SP math.IT
Maximizing First Order Approximate Mean of SINR under Imperfect Channel State Information for Throughput Enhancement of MIMO Interference Networks
在这篇研究论文中，信号与干扰加噪声比（SINR）的近似平均值不完美的信道状态信息（CSI）下计算和最大化的MIMO干扰网络的吞吐量增强。每个发射机和接收机分别具有M个和N个天线，并且网络以时分双工模式操作。每个收发器调整其滤波器以最大化SINR的期望值。所提出的新方法用于不完美CSI下的吞吐量增强，利用无线网络的互易性来最大化估计均值。该算法的和速率性能进行了验证，使用Monte Carlo模拟。
2018-04-02 cs.IT math.IT
Graph Theory Based Approach to Users Grouping and Downlink Scheduling in FDD Massive MIMO
大规模MIMO被认为是下一代5G网络的关键推动因素之一。通过在BS处使用大量天线，可以提高频谱和能量效率。不幸的是，下行链路信道估计开销与天线的数量成线性比例。这不会在时分双工（TDD）系统中产生复杂性，因为上行链路方向的信道估计可以直接用于下行链路方向上的链路自适应。然而，这种信道互易性对于其中上行链路和下行链路存在不同物理传输信道的频分双工（FDD）系统是不可行的。为了减少FDD系统中信道状态信息（CSI）的反馈量，提出了一种很有前途的两阶段波束成形传输方法。然而，这种传输方案的性能受到用户分组和选择机制的高度影响。在本文中，我们首先介绍了一种新的相似性度量加上一种新的聚类技术，以实现适当的用户分区。我们还使用图论开发了一个低复杂度的组调度方案，优于目前现有的方法在总速率和吞吐量公平性。这种性能增益是通过计算机模拟证明的。
2017-12-08 cs.IT math.IT
Almost universal codes achieving ergodic MIMO capacity within a constant gap
本文研究了在多天线块衰落信道中，当衰落块的个数趋于无穷大时，格形码的容量问题。提出了一种基于归一化最小行列式的划分代数多块空时码的设计准则，该准则与高斯信道下的Hermite不变量具有相似的作用。结果表明，该标准是足够的，以保证传输速率在一个恒定的差距从容量无论是慢衰落信道和遍历衰落信道。这种性能是在最大似然解码和朴素格解码下实现的。在独立同分布瑞利衰落的情况下，它也表明，错误概率指数快速消失。与文献中采用随机格系综的标准方法不同，本文的存在性结果是从数论中得到的。首先，差距的能力取决于所选择的划分代数的判别式，然后类域理论应用于建立家庭的代数与小判别式。在建设中的关键因素是选择一个序列的司代数的中心是数域与小根判别式。
2015-07-27 cs.IT math.IT math.NT
Semantically Secure Lattice Codes for Compound MIMO Channels
我们考虑复合多输入多输出（MIMO）窃听信道，其中最小的信道状态信息在发射机（CSIT）的假设。码的构造给出了各向同性互信息的特殊情况下，作为一般情况下的保守策略。使用MIMO信道的平坦度因子，我们提出格码普遍实现复合MIMO窃听信道的保密能力，直到一个恒定的间隙（以nats测量），这是等于发射天线的数量。该方法从错误概率的角度改进了MIMO窃听信道保密编码的现有工作，并建立了信息理论安全（实际上是语义安全）。我们还给出了一个代数结构，以减少代码的设计复杂度，以及合法接收机的解码复杂度。由于数域和除法代数的代数结构，我们的复合MIMO窃听信道的代码构造可以减少到高斯窃听信道，直到一些额外的间隙保密容量。
2019-10-08 cs.IT math.IT
Cellular Multi-User Two-Way MIMO AF Relaying via Signal Space Alignment: Minimum Weighted SINR Maximization
在本文中，我们考虑线性MIMO收发器的设计蜂窝双向放大转发中继系统组成的一个单一的多天线基站，一个单一的多天线中继站，和多个多天线移动台（MS）。由于双向传输，移动台可能遭受巨大的多用户干扰。我们应用干扰管理模型，利用信号空间对齐，并提出了一种收发器的设计算法，它允许减轻由于半双工操作的频谱效率的损失，并提供灵活的性能优化占每个用户的服务质量的优先级。与基于双向信道反转和仅空分多址处理的传统双向中继方案的数值比较表明，该方案实现了优越的出错率和平均数据率性能。
2012-05-13 cs.IT math.IT
Multi-Rate Variable-Length CSI Compression for FDD Massive MIMO
针对FDD大规模MIMO中CSI反馈开销过大的问题，本文提出一种基于带熵瓶颈结构的变分自编码器的灵活压缩方法，支持多速率与可变长度操作，并在归一化均方误差上优于现有技术。
2023-11-30 cs.IT eess.SP math.IT
Enabling FDD Massive MIMO through Deep Learning-based Channel Prediction
University of Stuttgart（斯图加特大学）；Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）
基于频分双工（FDD）的大规模多输入多输出（MIMO）通信的广泛部署的主要障碍是用于将完整下行链路（DL）信道状态信息（CSI）报告回基站（BS）以便实现闭环预编码的大的信令开销。我们通过基于深度学习的信道外推（或“预测”）方法完全消除了这种开销，并证明BS处的神经网络（NN）可以通过仅观察$f_\text{UL}$周围的不同但相邻的频带上的上行链路（UL）CSI来推断以频率$f_\text{DL}$为中心的DL CSI;与真正的基于时分双工（TDD）的系统相比，不需要更多的导频/报告开销。基本原理是散射体和大规模传播环境足够相似，以允许NN了解两个相邻频带之间的物理连接和约束，从而即使当经典外推方法（如维纳滤波器（用作整个比较的基线））失败时，也能提供良好的操作系统。我们研究其性能的各种国家的最先进的大规模MIMO信道模型，更是如此，评估计划使用实际的大规模MIMO信道测量，使其成为实际可行的频谱效率相比，一个真正的TDD系统的损失可以忽略不计。
2019-01-08 cs.IT cs.LG math.IT
Deep Learning Based Equalizer for MIMO-OFDM Systems with Insufficient Cyclic Prefix
Huawei Technology（华为技术有限公司）；Southeast University（东南大学）
研究了循环前缀不足时多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统的均衡设计问题。特别是当多径时延扩展超过CP长度时，载波间干扰（ICI）和符号间干扰（ISI）会严重影响信号检测性能。为了解决这个问题，提出了一种基于深度学习的均衡器来近似最大似然检测。受相邻子载波之间的依赖性的启发，开发了一种计算效率高的联合检测方案。采用建议的均衡器，一个迭代接收机也被构造和检测性能进行了评估，通过模拟测量多径信道。我们的研究结果表明，建议的接收机可以实现显着的性能改善相比，两个传统的基线计划。
2020-07-23 cs.IT cs.LG math.IT
Unsourced Random Massive Access with Beam-Space Tree Decoding
大规模机器类型通信（mMTC）的核心要求是支持大量机器类型设备（MTD）的可靠和快速接入。在许多实际应用中，基站（BS）只关心接收到的消息列表而不关心源信息，从而引入了新兴的无源随机接入（URA）概念。虽然最近已经提出了一些大规模多输入多输出（MIMO）URA方案，但是在传统URA方案中没有充分利用毫米波（mmWave）大规模MIMO系统的独特传播特性。在免授权随机接入中，BS不能独立地执行接收波束成形，因为BS不知道活动用户的身份。因此，只有固有的波束划分属性可以被利用来提高解码性能。针对毫米波大规模MIMO系统，提出了一种基于波束空间树译码的URA方案。具体地说，两个波束空间树解码器的设计分别基于硬判决和软判决，利用波束划分属性。它们都利用波束划分属性来帮助区分从不同用户发送的子块。此外，第一解码器可以减少搜索空间，享受低复杂度。第二解码器利用列表解码的优点来恢复未检测到的分组。仿真结果验证了所提出的URA方案相比，传统的URA方案的错误概率的优越性。
2021-12-30 cs.IT eess.SP math.IT
Self-Interference Suppression for the Full-Duplex Wireless Communication with Large-Scale Antenna
在这封信中，我们提出了一种用于多用户MIMO系统的共享天线全双工大规模MIMO模型。该模型利用基站（BS）处的单个天线阵列来同时发送和接收信号。它同时具有全双工系统和时分双工（TDD）大规模MIMO系统的优点，即，高频谱效率和信道互易性。重点研究了大规模MIMO系统中常用的迫零（ZF）和最大比传输/最大比合并（MRT/MRC）线性处理方法。作为主要的发现，我们证明了自干扰（SI）在共享天线全双工大规模MU-MIMO系统可以抑制在完全依赖的上行链路和下行链路信道的天线数量变得足够大。
2015-10-01 cs.IT cs.NI math.IT
