面向智能反射 Surfaces 辅助的近场 THz 通信的波束设计
信号处理
2025-05-28 v2 信息论
网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
近年来，运营于太赫兹（THz）频段的智能反射面（IRS）因其高频谱带宽而受到广泛关注。由于利用 IRS 的大规模天线阵列，接收方有很大可能位于 IRS 的近场区域。因此，近场波束分离效应对宽带 IRS 波束设计提出了主要挑战，导致辐射波束偏离其预期位置，从而造成显著增益损失，限制了有效利用可用频谱带宽的能力。虽然基于时延的 IRS 方法已然成为潜在解决方案，但当前的波束方案通常假设时延（TD）的范围是无界的。本文首先研究 IRS 上的近场波束分离问题。随后，我们将分段远场模型扩展至 IRS，基于此提出一种双层 delta 时延（DLDD）IRS 波束方案。具体而言，我们采用元素分组策略，并通过一系列 TD 模块实现 IRS 每个子表面的时延。该方法显著降低了所需时延的范围。数值结果表明，所提出的 DLDD IRS 波束方案可有效缓解近场波束分离，实现近乳最优的性能。
引用
@article{arxiv.2410.08459,
title = {Beamforming Design for Intelligent Reffecting Surface Aided Near-Field THz Communications},
author = {Chi Qiu and Qingqing Wu and Wen Chen and Meng Hua and Wanming Hao and Mengnan Jian and Fen Hou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.08459},
year = {2025}
}