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一种面向毫米波 MIMO 系统的硬件高效混合波束赋形方案

信号处理 2018-12-19 v1 信息论 math.IT

摘要

在毫米波(mmWave)通信系统中,现有混合波束赋形方案通常需要大量高分辨率移相器(PSs)来实现模拟波束赋形器,仍面临较高的硬件复杂度和功耗。针对该问题,本文提出了一种新颖的硬件高效混合预编码/合并架构,其仅采用有限数量的简单相位过采样器(POSs)和一个开关(SW)网络,在保持令人满意频谱效率性能的同时实现最大硬件效率。POS 可由简单电路实现,并同时输出若干具有不同相位的并行信号。借助简单的开关网络,通过将具有适当相位的信号馈送至天线阵列或 RF 链,实现模拟预编码器/合并器。我们分析了这种基于 POS-SW 的混合波束赋形架构的设计挑战,并针对基本问题——尤其是预编码器/合并器设计与信道估计策略——给出了潜在解决方案。仿真结果表明,该硬件高效结构可达到与传统结构相当的频谱效率,但能量效率显著更高。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.07501,
  title  = {A Hardware-Efficient Hybrid Beamforming Solution for mmWave MIMO Systems},
  author = {Ming Li and Zihuan Wang and Hongyu Li and Qian Liu and Liang Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.07501},
  year   = {2018}
}