基于条件WGAN-GP的全息天线阵列波束成形推断
信息论
2024-08-05 v2 信号处理
math.IT
摘要
采用大型全息天线阵列的波束成形技术是下一代无线通信的关键使能技术之一，可显著提高频谱效率。然而，大型天线阵列的部署意味着接收端和发射端的高算法复杂度和资源开销。为解决此问题，人工智能等先进技术已被开发用于降低波束成形开销。直观地，如果我们能仅利用所有信道信息的一小部分来实现近最优波束成形，那么与传统需要完整信道信息和大规模矩阵求逆的波束成形方法相比，信道估计和波束成形的开销将显著降低。基于此思想，我们提出了一种新颖方案，利用带梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络（WGAN-GP）从极少的信道信息中推断完整的波束成形矩阵。仿真结果证实，该方案能够达到与加权最小均方误差算法相当的性能，同时将开销降低超过50%。
引用
@article{arxiv.2405.00391,
title = {Beamforming Inferring by Conditional WGAN-GP for Holographic Antenna Arrays},
author = {Fenghao Zhu and Xinquan Wang and Chongwen Huang and Ahmed Alhammadi and Hui Chen and Zhaoyang Zhang and Chau Yuen and Mérouane Debbah},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.00391},
year = {2024}
}