用于增强簇索引调制的天线阵列结构
信号处理
2023-07-28 v1
摘要
本文研究了均匀线阵（ULA）、均匀矩形阵（URA）、均匀圆阵（UCA）和同心圆阵（CCA）等多种天线阵列结构对支持簇索引调制（CIM）的大规模多输入多输出（mMIMO）毫米波（mmWave）通信系统的影响。由于CIM技术通过对空间簇进行索引来传递额外信息比特，不同阵列结构导致的不同辐射特性会显著影响系统性能。通过分析辐射方向图、阵列指向性、半功率波束宽度（HPBW）和辐射旁瓣等阵列特性对比特误码率（BER）性能的影响，我们揭示在支持CIM的mmWave系统中URA比其余阵列获得更好的误码性能。我们证明在基于CIM的系统中，仅更窄波束无法保证更好的BER性能。相反，其他辐射特性尤其是辐射旁瓣会通过在非预期方向引入额外干扰而显著影响系统性能。示例结果表明URA的优越性源于其较低旁瓣。我们还提出一种算法来实现固定移相器（FPS）作为一种硬件高效（HE）的模拟网络结构（波束成形器/合并器），以降低mmWave系统中的成本与能耗，并研究非理想模拟网络对不同阵列结构BER性能的影响。结果表明，具有少量FPS的HE系统可达到与最优（OP）模拟网络结构相近的BER性能。
引用
@article{arxiv.2304.01675,
title = {Antenna Array Structures for Enhanced Cluster Index Modulation},
author = {Mahmoud Raeisi and Asil Koc and Ibrahim Yildirim and Ertugrul Basar and Tho Le-Ngoc},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.01675},
year = {2023}
}
备注
To be presented in 2023 EuCNC and 6G Summit