基于宽带信道的空中计算

空中计算（AirComp）已被认为是无线传感器数据融合的低延迟解决方案，其中多个传感器同时向接收器发送其测量信号以进行计算。大多数现有工作仅考虑在单一频率信道上执行AirComp。然而，对于具有大量节点的传感器网络，单一频率信道可能不足以容纳大量传感器，且AirComp性能将非常受限。因此，大规模AirComp系统非常需要更多频率信道以受益于多信道分集。在本文中，我们提出了一个$M$-频率AirComp系统，其中每个传感器在一定的功率约束下选择$M$个频率的子集并在这些信道上广播其信号。我们分别推导了最优的传感器传输和接收器信号处理方法，并开发了联合设计算法以实现最佳AirComp性能。数值结果表明，与单频情况相比，增加一个频率信道可将AirComp性能提升三倍。