基于单霰到多霰的阻挡鲁棒波束形成近场通信

高频通信强烈依赖于视距（LoS）路径，障碍物阻挡会严重降低接收信号功率和可达速率。带有曲线路径的近场霰霰束可以绕过障碍物，提供一种有希望的方法来缓解阻挡。然而，由于霰霰束携带了大部分有用能量沿单条曲线路径，现有霰霰束形成方法对收发障碍物几何估计误差高度敏感。也就是说，即使几何估计存在小误差，也会导致不匹配的霰霰轨迹，造成严重的性能损失。为解决此问题，我们提出了一种多霰霰束形成方案用于阻挡鲁棒近场通信。具体地，我们首先揭示并分析了单霰霰束形成的敏感性机制。该机制激励我们将单霰霰束生成方法扩展到协调的多霰霰束生成方法，通过推导在目标用户处相干组合多个霰霰束所需的相位偏移。基于此协调生成方法，我们将收发阵列划分为多个子阵列，并为每个子阵列配置一个定制的霰霰束，使得由多条曲线路径形成的霰霰束可以在目标用户处相干组合。模拟结果验证了单霰霰束形成的敏感性以及多霰霰束形成在收发障碍物几何估计误差下的鲁棒性。此外，所提出的方案在无几何估计误差的阻挡场景中实现了比单霰霰束形成更高的可达速率。