超越波束成形：通过可旋转天线阵列实现相位与增益信道整形

本文研究了由可旋转天线阵列支持的多用户通信系统中的几何可重构传输。与传统的固定阵列相比，所提出的架构联合利用了阵列姿态调整和单元级视轴转向，从而重塑了阵列引起的相位响应和方向相关的信道增益。我们制定了一个加权和速率最大化问题，在实际可见性和转向约束下，联合优化发射波束成形器、阵列姿态和单元视轴。为了揭示底层设计原理，我们首先通过迫零分析提供几何解释，表明由此产生的速率源于信道强度增强和空间可分性改善。具体来说，即使使用各向同性单元，阵列姿态旋转也能改善用户间信道正交性，而定向单元则引入了基于相位的空间分离与视轴相关增益对齐之间的权衡。受这些见解的启发，我们开发了一个高效的优化框架，联合协调发射波束成形、阵列姿态适应和单元视轴转向，以利用几何引起的相位和增益信道整形能力。仿真结果表明，所提出的联合设计优于固定阵列、仅姿态和仅视轴基准，并且在更具方向性的单元模式和更严格的视轴转向约束下获得更大的增益。