混合毫米波系统中面向联合收发信机-RISs-接收机设计的信道定制
信息论
2023-05-05 v2 信号处理
math.IT
摘要
在强视距毫米波(mmWave)无线系统中,秩亏信道严重阻碍了空间复用。为解决这一固有缺陷,本研究引入多个可重构智能表面(RISs)来定制无线信道。利用RIS重塑电磁波,我们从理论上证明,通过精心设计RIS的布设位置与反射矩阵,可建立具有任意可调秩且截断条件数最小化的良好信道。与现有多RIS研究不同,本文还考虑了每个RIS为克服路径损耗与有限相位控制所需阵子单元数量。基于所提信道定制,研究了混合毫米波系统下联合发射机-RISs-接收机(Tx-RISs-Rx)设计以最大化频谱效率。采用所提方案,可在无需对数字与模拟波束赋形进行矩阵分解的情况下,获得基于最优奇异值分解的混合波束赋形。注水算法中子信道模的底部通常不可控,本文证明其可由RIS独立调节。此外,推导了实现多流传输所需的发射功率。数值结果验证了理论分析,并相较无RIS系统展现出显著增益。
引用
@article{arxiv.2109.13058,
title = {Channel Customization for Joint Tx-RISs-Rx Design in Hybrid mmWave Systems},
author = {Weicong Chen and Chao-Kai Wen and Xiao Li and Shi Jin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.13058},
year = {2023}
}
备注
Accepted by IEEE Transactions on Wireless Communications(https://ieeexplore.ieee.org/document/10092470/)