基于统计信道状态信息的有限反馈空分多址方法(英文) 被引量：1

1

作者 孙强 张源 +1 位作者 金石 高西奇 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2012年第1期1-7,共7页

研究了在发送相关信道场景下,综合利用统计信道状态信息和瞬时信道状态信息的多波束选择算法.与传统的基于码本的传输方案不同,基于单信道质量标识反馈的多波束选择算法利用统计信道状态信息决定其最佳的波束矢量,每一时隙只反馈信道质... 研究了在发送相关信道场景下,综合利用统计信道状态信息和瞬时信道状态信息的多波束选择算法.与传统的基于码本的传输方案不同,基于单信道质量标识反馈的多波束选择算法利用统计信道状态信息决定其最佳的波束矢量,每一时隙只反馈信道质量标识,而且该算法的性能与传统方案基本相近. 为了进一步提高平均和速率,提出了基于双信道质量标识反馈的多波束选择算法,该算法决定 2 个最佳统计特征方向,并且每时隙反馈双信道质量标识. 理论分析和仿真结果表明: 基于双信道质量标识反馈的多波束选择算法可以增加多用户分集和复用增益,具有更高的平均和速率. 展开更多

关键词 空分多址 统计信道状态信息 多用户多输入多输出

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基于统计信道状态信息的多小区下行协作调度算法 被引量：1

2

作者 孙强 高翔 +1 位作者 王珏 徐晨 《南通大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第3期1-6,20,共7页

小区间干扰是制约无线蜂窝网络边缘区域容量的主要因素.为了提高小区边缘吞吐量,传统的预编码矩阵指示(precoding matrix indicator,PMI)协作调度方案能够有效抑制小区间干扰,但该方案需要较多的信道反馈信息.为了有效减少信道反馈开销... 小区间干扰是制约无线蜂窝网络边缘区域容量的主要因素.为了提高小区边缘吞吐量,传统的预编码矩阵指示(precoding matrix indicator,PMI)协作调度方案能够有效抑制小区间干扰,但该方案需要较多的信道反馈信息.为了有效减少信道反馈开销,提出一种利用统计信道状态信息(statistical channel state information,SCSI)的多小区下行协作调度算法,该算法利用SCSI提取特征方向确定最佳的PMI或PMI集合.仿真结果表明,在强相关信道场景下,基于SCSI的协作调度算法可以使边缘用户保持较为理想的性能,并且对反馈时延和多普勒扩展导致的非理想信道信息具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 统计信道状态信息 小区间干扰 协作调度 相关信道 预编码

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基于统计信道状态信息的多波束卫星系统安全波束成形设计 被引量：1

3

作者 林敏 解路瑶 +3 位作者 顾晨伟 林志 汪萧萧 欧阳键 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期180-187,共8页

由于卫星通信的广域覆盖特性和信道的广播特性,使得通信过程存在被窃听的风险。为增强多窃听场景下多波束卫星通信系统的安全性,在已知统计信道状态信息条件下,本文分别针对总发射功率最小化和安全速率最大化问题,提出了相应的波束成形(... 由于卫星通信的广域覆盖特性和信道的广播特性,使得通信过程存在被窃听的风险。为增强多窃听场景下多波束卫星通信系统的安全性,在已知统计信道状态信息条件下,本文分别针对总发射功率最小化和安全速率最大化问题,提出了相应的波束成形(beamforming,BF)方案。首先,以安全速率为约束建立总发射功率最小化问题,通过拉格朗日乘数法推导出最优BF权矢量的解析表达式;然后,以安全速率最大化为准则,分别建立了以总发射功率受限和单波束发射功率受限的优化问题。针对总功率约束下的优化问题,根据广义瑞利熵方法求出最优BF权矢量的解析表达式;针对单波束发射功率约束下的优化问题,通过引用辅助变量将非凸优化问题转换为凸优化问题,进而提出了一种基于黄金分割法的BF算法以计算出最优BF权矢量。最后,通过计算机仿真验证了所提方案的有效性与正确性,并进一步分析了系统参数对安全性能的影响。与传统的BF方案相比,所提BF方案能更好地抑制窃听过程,从而获得更高的安全性能。 展开更多

关键词 多波束卫星系统 物理层安全 波束成形 统计信道状态信息

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RIS辅助MIMO NOMA系统中利用统计CSI的下行传输方法

4

作者 陆佳程 王斌 +1 位作者 张军 倪艺洋 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1257-1265,共9页

针对可重构智能反射表面(RIS)辅助多输入多输出(MIMO)非正交多址接入(NOMA)下行传输系统,该文提出利用统计信道状态信息(CSI)的基站发送协方差矩阵与RIS相移矩阵设计方法。首先,在莱斯空间相关信道假设下,利用大维随机矩阵理论,推导了RI... 针对可重构智能反射表面(RIS)辅助多输入多输出(MIMO)非正交多址接入(NOMA)下行传输系统,该文提出利用统计信道状态信息(CSI)的基站发送协方差矩阵与RIS相移矩阵设计方法。首先,在莱斯空间相关信道假设下,利用大维随机矩阵理论,推导了RIS辅助MIMO NOMA系统遍历和速率的确定性表达式;然后,在弱用户速率约束与发送功率受限的条件下,通过最大化确定性大系统近似和速率,利用统计CSI,分别设计了强、弱用户的次优发送协方差矩阵和RIS的相移矩阵。仿真结果表明,所推导的近似表达式具有很好的近似效果,所设计的发送协方差矩阵和相移矩阵能显著提升系统的和速率。 展开更多

关键词 统计信道状态信息 非正交多址接入 可重构智能反射表面 发送协方差 大维随机矩阵理论

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基于统计CSI的空中智能反射面辅助大规模MIMO系统传输优化方案

5

作者 马露洁 梁彦 李飞 《物联网学报》 2024年第1期17-28,共12页

智能反射面(IRS,intelligent reflecting surface)被认为是下一代移动通信的核心技术,其在增强网络覆盖、频谱效率、能源效率和部署成本方面具有显著优势。空中智能反射面(AIRS,aerial intelligent reflecting surface)结合了空中平台... 智能反射面(IRS,intelligent reflecting surface)被认为是下一代移动通信的核心技术,其在增强网络覆盖、频谱效率、能源效率和部署成本方面具有显著优势。空中智能反射面(AIRS,aerial intelligent reflecting surface)结合了空中平台的高移动性和智能反射面提供的优质链路特性,可以有效解决复杂通信场景中基站与用户之间易受障碍物阻挡的问题,从而增强网络覆盖。针对AIRS辅助的多用户大规模多输入多输出(MIMO,multiple input multiple output)系统,研究了基站波束成形、AIRS部署位置与相移设计的联合优化问题。在已知统计信道状态信息(CSI,channel state information)的条件下,提出了一种基于块坐标下降(BCD,block coordinate descent)的系统遍历和速率优化方案。首先,建立了一个联合优化基站端波束成形、AIRS的部署位置与AIRS相移的复杂优化模型。其次,通过BCD算法,将非凸优化问题解耦成3个易于处理的子问题。最后,分别采用拉格朗日乘子法、松弛变量法和RMSProp梯度下降算法求解子问题。仿真结果表明,所提出的优化方案有效地提高了系统的遍历和速率,并且具有较好的收敛性。 展开更多

关键词 大规模多输入多输出 空中智能反射面 统计信道状态信息 位置优化 波束成形

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基于统计CSI的RIS辅助通感一体化波束成形设计

6

作者 王宇哲 刘一龙 张军 《无线电通信技术》 北大核心 2024年第2期328-333,共6页

随着无线通信技术的发展,智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助通感一体化(Integrated Sensing and Communication, ISAC)技术越来越受到关注。针对RIS辅助ISAC系统中基站获取瞬时信道状态信息(Channel State Infor... 随着无线通信技术的发展,智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助通感一体化(Integrated Sensing and Communication, ISAC)技术越来越受到关注。针对RIS辅助ISAC系统中基站获取瞬时信道状态信息(Channel State Information, CSI)开销过大的问题,提出了一种利用统计CSI的联合波束成形设计方案。利用统计信道状态信息,分析了系统遍历速率的确定性等价式;在感知性能约束下,通过最大化该确定性等价式,提出了一种设计最优基站发送协方差矩阵和RIS对角相移矩阵的交替优化算法;仿真结果验证了所提方案的有效性,并揭示了通信与感知性能之间的折中关系。 展开更多

关键词 通感一体化 智能超表面 统计信道状态信息

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Massive MIMO中基于统计信道的波束形成和功率分配

7

作者 李博 陈海华 晋紫微 《电子技术应用》 2019年第1期68-71,共4页

为了提高大规模多输入多输出系统(Massive MIMO)的总容量,提出了基于统计信道信息的波束形成和功率分配的优化算法。所提出的波束形成方法以信噪泄漏比为优化标准,而功率分配方案以系统容量为优化目标,同时满足基站总发射功率约束条件... 为了提高大规模多输入多输出系统(Massive MIMO)的总容量,提出了基于统计信道信息的波束形成和功率分配的优化算法。所提出的波束形成方法以信噪泄漏比为优化标准,而功率分配方案以系统容量为优化目标,同时满足基站总发射功率约束条件。上述优化问题转化为多个变量的等价优化形式,从而可以通过变量的交替优化迭代达到收敛。每次迭代过程中均可以求出闭式解,迭代完成后可得到优化的功率分配方案。仿真结果表明,相比于平均功率分配方案,该算法能有效地提高系统的总容量。 展开更多

关键词 大规模多输入多输出 统计信道状态信息 波束形成 功率分配

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IRS辅助大规模MIMO系统中抑制残余硬件损伤的AQBFO无源波束赋形方案

8

作者 彭坤 梁彦 李飞 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2024年第2期433-444,共12页

由通信收发机硬件非理想特性导致的残余硬件损伤在智能反射面(Intelligent reflecting surface,IRS)辅助的大规模多输入多输出(Multiple-input multiple-output,MIMO)系统中难以避免,并且会严重降低上行用户的可达和速率。针对这一问题... 由通信收发机硬件非理想特性导致的残余硬件损伤在智能反射面(Intelligent reflecting surface,IRS)辅助的大规模多输入多输出(Multiple-input multiple-output,MIMO)系统中难以避免,并且会严重降低上行用户的可达和速率。针对这一问题,本文提出了一种基于自适应量子菌群觅食优化(Adaptive quantum bacterial foraging optimization,AQBFO)算法的无源波束赋形方案,用于抑制残余硬件损伤对系统性能的影响。首先,基于统计信道状态信息(Channel state information,CSI)推导出系统上行可达和速率的近似解析表达式。然后,以最大化和速率为目标,基于AQBFO算法对无源波束赋形进行优化。仿真结果验证了在IRS辅助大规模MIMO系统中,基于AQBFO算法的无源波束赋形方案能够有效抑制残余硬件损伤的影响,并显著提升系统的上行遍历和速率。 展开更多

关键词 大规模多输入多输出 智能反射面 残余硬件损伤 统计信道状态信息 自适应量子菌群觅食优化

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基于信道编码的MIMO-OFDM非迭代自适应资源分配算法

9

作者 徐雷 徐大专 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期791-797,共7页

针对空时编码级联波束形成的MIMO-OFDM系统,研究了考虑信道编码的自适应传输方案.本文首先从编码增益的角度出发,利用统计信道状态信息,推导了保证用户QoS星座距离的表达式;然后证明了研究的优化问题是凸规划问题,并根据库恩-塔克条件... 针对空时编码级联波束形成的MIMO-OFDM系统,研究了考虑信道编码的自适应传输方案.本文首先从编码增益的角度出发,利用统计信道状态信息,推导了保证用户QoS星座距离的表达式;然后证明了研究的优化问题是凸规划问题,并根据库恩-塔克条件推出了最优功率和比特加载的封闭形式解;最后提出了一种非迭代的自适应资源分配算法.仿真结果表明,本文提出算法在保证用户QoS的情况下,能够有效逼近系统吞吐量的理论值,同时该算法具有计算复杂度低的特点,可以满足实时通信的要求;并且采用LDPC码的码率越低,系统吞吐量越大. 展开更多

关键词 多输入多输出 正交频分复用 统计信道状态信息 库恩-塔克条件 信道编码

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统计和瞬时CSI混合的3D MIMO预编码 被引量：2

10

作者 薛继实 梁彦 +2 位作者 李汀 季薇 李飞 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第2期283-289,共7页

本文针对分别具有统计信道状态信息(Channel State Information,CSI)和瞬时CSI的用户,研究了两类用户在三维多输入多输出(Three-Dimension Multiple-Input Multiple-Output,3D MIMO)系统中的下行链路传输模式,解决了混合利用统计和瞬时... 本文针对分别具有统计信道状态信息(Channel State Information,CSI)和瞬时CSI的用户,研究了两类用户在三维多输入多输出(Three-Dimension Multiple-Input Multiple-Output,3D MIMO)系统中的下行链路传输模式,解决了混合利用统计和瞬时CSI的下行预编码的设计问题。利用3D MIMO信道的克罗内克积的性质,提出了一种用于最小化基站总发射功率的扩展迫零预编码的方法,并分别求解其最优水平预编码矩阵和最优垂直预编码矩阵。仿真结果表明,该方案具有更低的复杂度和良好的速率。 展开更多

关键词 三维多输入多输出 预编码 统计信道状态信息 瞬时信道状态信息

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硬件损伤下IRS辅助下行NOMA短包通信性能分析

11

作者 袁磊 徐婧 +1 位作者 莫名秀 雷妍 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期237-248,共12页

分析了莱斯信道下硬件损伤对采用非正交多址接入的智能反射表面(IRS)辅助下行两用户短包通信(SPC)系统性能的影响。IRS利用统计信道状态信息进行相位调整。首先,利用中心极限定理、矩匹配方法、SPC相关理论及高斯−切比雪夫正交积分法推... 分析了莱斯信道下硬件损伤对采用非正交多址接入的智能反射表面(IRS)辅助下行两用户短包通信(SPC)系统性能的影响。IRS利用统计信道状态信息进行相位调整。首先,利用中心极限定理、矩匹配方法、SPC相关理论及高斯−切比雪夫正交积分法推导了两用户平均块错误率的解析表达式;其次,在用户可靠性约束下利用二分法和一维搜索算法给出了最优功率分配方案来最小化系统传输时延;最后,仿真结果验证了理论分析的正确性并显示硬件损伤对SPC的影响比长包通信更加显著。 展开更多

关键词 硬件损伤 智能反射表面 非正交多址接入 短包通信 统计信道状态信息

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可重构智能反射面辅助认知无线电多天线安全传输方法

12

作者 张军 许文婉 黄小钧 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1706-1713,共8页

考虑一个可重构智能反射面(RIS)辅助的频谱共享认知无线电(CR)多输入多输出(MIMO)安全通信系统。在存在窃听者的情况下,配备有多根天线的次级发送机与次级用户进行通信。首先,利用统计信道状态信息,得到了系统遍历安全速率的确定性等价... 考虑一个可重构智能反射面(RIS)辅助的频谱共享认知无线电(CR)多输入多输出(MIMO)安全通信系统。在存在窃听者的情况下,配备有多根天线的次级发送机与次级用户进行通信。首先,利用统计信道状态信息,得到了系统遍历安全速率的确定性等价表达式。然后,在满足总发送功率约束和干扰功率约束的条件下,提出一种结合泰勒级数展开法和拉格朗日乘子法的交替优化算法,联合优化了发送协方差矩阵和RIS相移矩阵。最后,仿真结果验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 统计信道状态信息 可重构智能反射面 多输入多输出 认知无线电 安全传输

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超大规模MIMO中包含球面波特征的最优传输方法研究

13

作者 蒲旭敏 邓志伟 +2 位作者 李琳 陈前斌 金纯 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2022年第6期935-941,共7页

在超大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)通信场景下,无线传输信道存在球面波特性,目前超大规模MIMO研究中多采用平面波模型,对球面波特征认识不足,忽略了其对系统传输设计的影响。针对此问题,基于球面波模型,利... 在超大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)通信场景下,无线传输信道存在球面波特性,目前超大规模MIMO研究中多采用平面波模型,对球面波特征认识不足,忽略了其对系统传输设计的影响。针对此问题,基于球面波模型,利用统计信道状态信息,研究了多用户超大规模MIMO中的传输设计问题,分析了影响最优传输的关键特征参数,获得了包含球面波特征的最优发射策略的闭式表达式。研究结果表明,球面波模型下的最优发射策略与多用户所处位置有关,采用用户调度策略可以解决波束与用户间的误匹配问题。在此基础上,提出了一种基于贪婪思想的低复杂度多用户调度策略,仿真结果显示,所提传输策略能以较低复杂度达到近似最佳性能。 展开更多

关键词 球面波模型 超大规模多输入多输出(MIMO) 统计信道状态信息 信号泄露噪声比 用户调度

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基于无人机中继的星地认知网络波束成形算法 被引量：2

14

作者 李艳丽 林志 +3 位作者 王子宁 许拔 程铭 欧阳键 《电信科学》 2021年第8期27-37,共11页

针对基于无人机中继的星地认知网络,提出了两种波束成形(beamforming,BF)算法,通过对各种干扰进行抑制,实现系统间的频谱共享。具体而言,在基于无人机中继的卫星网络作为次级网络、地面网络作为主网络的情况下,以无人机最大发射功率和... 针对基于无人机中继的星地认知网络,提出了两种波束成形(beamforming,BF)算法,通过对各种干扰进行抑制,实现系统间的频谱共享。具体而言,在基于无人机中继的卫星网络作为次级网络、地面网络作为主网络的情况下,以无人机最大发射功率和主用户所受干扰为约束条件,建立次级用户信干噪比最大化准则的优化问题;接下来在已知次级用户统计信道状态信息的条件下,提出一种基于迭代的BF算法对优化问题进行求解;更进一步,为了降低迭代算法的实现复杂度,提出了一种基于迫零的BF算法。最后,计算机仿真验证了所提两种波束成形方案的正确性与有效性。 展开更多

关键词 星地认知网络 统计信道状态信息 波束成形 迫零

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多天线无人机通信系统中的安全波束成形方案 被引量：2

15

作者 汪萧萧 淡振雷 +2 位作者 顾晨伟 朱卫平 林敏 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期103-109,共7页

针对第6代移动通信系统中多天线无人机通信下行链路传输系统,在有多个合法用户和单个窃听者的场景以及已知窃听者统计信道状态信息的情况下,提出了2种安全波束成形方案:一种是基于迫零算法的波束成形方案,在系统传输总功率受限条件下最... 针对第6代移动通信系统中多天线无人机通信下行链路传输系统,在有多个合法用户和单个窃听者的场景以及已知窃听者统计信道状态信息的情况下,提出了2种安全波束成形方案:一种是基于迫零算法的波束成形方案,在系统传输总功率受限条件下最大化系统可达安全速率,得到了波束成形权矢量和功率分配因子的闭合解;另一种是基于增强信漏噪比算法的波束成形方案,采用一种分式规划和交替方向乘子法(ADMM)相结合的迭代算法,实现波束成形权矢量和功率分配因子的设计.仿真结果表明,相比较于迫零算法,基于ADMM的增强信漏噪比算法能够有效地提升系统的安全性能. 展开更多

关键词 第6代移动通信系统 无人机通信 统计信道状态信息 安全波束成形

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