文献综述

《IEEE Wireless Communications》:Scanning the Literature

【字体: 时间:2026年06月01日 来源:IEEE Wireless Communications 11.5

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   基于航空图像的无线电地图预测及其在覆盖优化中的应用Fabian Jaensch、Giuseppe Caire和Begum Demir在《IEEE无线通信汇刊》(IEEE Trans. Wireless Commun.)2026年第25卷上发表了这篇文章。Fabian

  

基于航空图像的无线电地图预测及其在覆盖优化中的应用

Fabian Jaensch、Giuseppe Caire和Begum Demir在《IEEE无线通信汇刊》(IEEE Trans. Wireless Commun.)2026年第25卷上发表了这篇文章。

Fabian Jaensch和Giuseppe Caire来自德国柏林工业大学的通信与信息理论组(地址:10623 Berlin, Germany,电子邮件:f.jaensch@tu-berlin.de)。

Begum Demir同时隶属于柏林工业大学的遥感图像分析组以及柏林学习与数据基础研究所(BIFOLD,地址:10623 Berlin, Germany)。

本文研究了利用深度学习预测城市环境中大规模无线电传播图(也称为路径损耗图)的问题,特别关注在没有详细3D城市模型的情况下的应用场景。作者提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的方法,该方法可以直接从航空图像中推断出无线电地图,必要时还可以结合未分类的高度信息,从而避免了需要对建筑物和植被进行显式语义标注的需求。这种方法解决了传统方法的实际局限性,如需要大量的测量工作、简单的统计模型以及计算成本高昂的射线追踪模拟。研究团队使用射线追踪模拟在柏林的424个区域构建了一个大型数据集,其中包含了建筑物几何形状、植被和定向基站天线的信息。文章评估了几种CNN架构,并介绍了一种名为UNetDCN的模型,该模型将可变形卷积层集成到了UNet风格的编码器-解码器框架中。这种设计提高了模型的感受野,能够更准确地模拟长距离传播效应(如反射),同时保持了比现有最先进方法更低的模型复杂度。实验结果表明,仅通过航空图像就可以实现准确的无线电地图预测(均方根误差约为6.7 dB),当加入高度数据后,预测精度进一步提高(均方根误差约为5.2 dB),显著优于之前的仅依赖图像的方法。除了预测精度外,训练好的网络还具有可微分性,可以用于优化任务。作者通过基于梯度的方法优化基站天线的方向来改善网络覆盖范围和信号质量。

利用统计信道状态信息(CSI)的RIS辅助隐蔽通信:多端口网络理论方法

Andrea Abrard和Giulio Bartoli在《IEEE无线通信汇刊》2026年第25卷上发表了这篇文章。

作者来自意大利锡耶纳大学的信息工程与数学系(地址:53100 Siena, Italy),同时也隶属于意大利帕尔马的国家大学间电信联盟(CNIT,地址:43124 Parma, Italy,电子邮件:andrea.abrardo@unisi.it)。

本文提出了一种新的框架,用于在统计信道状态信息(CSI)条件下实现可重构智能表面(RIS)辅助的隐蔽通信,解决了现有基于RIS的隐蔽通信系统的关键实际问题。与假设RIS元件理想且CSI完美的先前研究不同,作者采用了基于多端口(MP)网络理论的RIS模型,该模型明确考虑了元件之间的相互耦合、结构(镜面)散射以及RIS响应的固有相位-幅度依赖性。这些电磁效应对于隐蔽通信中的性能评估和优化至关重要。系统描述了一个发射机(Alice)与合法接收机(Bob)之间的通信过程,同时确保不被监视者(Willie)发现。由于获取即时CSI成本高昂且可能影响隐蔽性,本文采用了一种双时间尺度优化策略。在离线阶段,Alice仅使用从Bob和Willie的粗略位置信息得出的二阶信道统计信息来优化RIS配置和初始波束形成器。优化过程旨在最大化Bob和Willie的平均接收功率比,同时满足基于Willie检测误差概率的隐蔽性要求。在在线阶段,当RIS固定后,如果可以获得即时CSI,则使用标准技术进行传输预编码。开发了一种交替优化算法来高效解决非凸的RIS优化问题。多场景的数值结果表明,利用二阶统计信息和MP RIS模型可以超越现有的最先进方法和简化的通信理论RIS模型。值得注意的是,本文揭示了一个关键见解:即使在直接链路较强的情况下,RIS在隐蔽通信中仍能提供显著的优势,因为它可以抑制可检测的信号成分。

适用于延迟和多普勒频移的单载波传输

Yuto Hama和Hideki Ochiai在《IEEE无线通信汇刊》2026年第25卷上发表了这篇文章。

Yuto Hama来自日本横滨国立大学的电气与计算机工程系(地址:Yokohama 240-0067, Japan,电子邮件:yuto.hama@ieee.org)。

Hideki Ochiai来自日本大阪大学研究生院工程系(地址:Osaka 565-0871, Japan,电子邮件:ochiai@comm.eng.osaka-u.ac.jp)。

本文提出了一种适用于同时具有多径延迟扩展和多普勒诱导时间选择性的双选择性无线信道的单载波传输(SC-DD)波形。虽然像正交时频空间(OTFS)这样的延迟-多普勒调制方案可以同时补偿延迟和多普勒效应,但它们存在高峰均功率比(PAPR)高和接收机复杂度高的问题,这限制了它们的实用性,尤其是在使用非线性功率放大器的上行链路场景中。SC-DD是在DFT扩展的OFDM(单载波)框架内开发的,保持了与现有OFDM系统的完全兼容性。其主要思想是在每个数据块中用保护符号代替循环前缀插入一个单导频符号。这种结构利用时域导频实现了对信道延迟-多普勒响应的精确时隙级估计,同时保持了单载波传输的低PAPR特性。在接收端,SC-DD利用了结果时域信道格拉姆矩阵的带状厄米特结构,即使在分数多普勒频移下也能保持这一特性。这一特性使得基于乔列斯基分解的低复杂度MMSE均衡器设计成为可能,将复杂度从立方级别降低到接近线性级别。作者还提出了一种适用于编码系统的简化对数似然比(LLR)计算方法,避免了显式矩阵求逆。仿真结果表明,SC-DD的PAPR远低于OTFS和OFDM,从而显著提高了功率放大器的效率。在双选择性信道中,SC-DD的性能优于传统的SC-FDE。

解决IEEE 802.11be宽带WLAN中的耦合频率偏移问题

Youngwook Son、Hyunbae Jeon和Joonsuk Kim在《IEEE无线通信汇刊》2026年第25卷上发表了这篇文章。

Youngwook Son来自韩国京畿道华城市三星电子系统LSI连接开发团队(地址:18448 Hwaseong-si, Republic of Korea),同时也隶属于首尔国立大学新媒体与通信研究所(INMC,地址:08826 Seoul, Republic of Korea,电子邮件:ywson@netlab.snu.ac.kr)。

Hyunbae Jeon和Joonsuk Kim同样来自韩国京畿道华城市三星电子系统LSI连接开发团队(电子邮件:lucid.jeon@samsung.com; joonsuk0.kim@samsung.com)。

本文针对IEEE 802.11be(Wi-Fi 7)宽带WLAN中日益严重的耦合载波频率偏移(CFO)和采样频率偏移(SFO)问题进行了研究,该标准支持的信道带宽高达320 MHz。在现代WLAN收发器中,CFO和SFO源于共同的参考时钟不匹配,导致它们的效应本质上是耦合的。随着带宽的增加,这种耦合会引起严重的频率依赖性相位旋转和载波间干扰(ICI),使得为窄带WLAN设计的传统同步方法不再适用。为了描述这种联合损伤,作者引入了有效CFO(eCFO)的概念,该概念模拟了由CFO和SFO共同引起的每个子载波的频率漂移。通过分析建模和广泛仿真,他们表明,传统的基于时域相关性的估计器(例如Schmidl-Cox)在宽带和部分带接收情况下会产生偏差或高方差估计。为了克服这一限制,本文提出了一种在初始同步期间运行的鲁棒参考时钟偏移(RCO)估计器。该方法对每20 MHz的子信道进行CFO估计,使用eCFO模型对每个估计值进行校准,并将它们相干组合以获得与占用带宽或带位置无关的准确RCO估计。该设计兼容实际的WLAN接收机流程,避免了频域穷举搜索的复杂性和延迟。为了补偿,本文表明在宽带场景中基于数字插值的重采样对于精确的SFO校正至关重要。此外,还提出了一种轻量级的基于eCFO的校正方法,作为部分带或OFDMA接收的低复杂度替代方案,显著减少了ICI。

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