基于压缩感知的透镜阵列毫米波全维 MIMO 信道估计

毫米波（mmWave）透镜阵列的信道估计（CE）面临极高的训练开销，而最先进的解决方案需要额外的复杂射频相移网络。相比之下，采用天线切换网络（ASN）的透镜阵列简化了硬件，但由于 ASN 带来的约束，其相关 CE 是一项具有挑战性的任务。本文针对全维（FD）透镜阵列提出了一种基于压缩感知（CS）的 CE 方案，该方案利用了毫米波信道的稀疏性。具体而言，我们首先在 ASN 带来的更严苛硬件约束下提出一种导频训练方法，并将透镜阵列的相关 CE 表述为一个 CS 问题。然后，为 FD 透镜阵列定制了冗余字典，以克服由多径分量连续角度引起的功率泄漏。进一步，基于 CS 理论设计基带导频信号，以最小化测量矩阵的总互相干性，从而获得更可靠的 CE 性能。我们的方案为将 CS 技术应用于采用简单实用 ASN 的透镜阵列提供了一个框架。仿真结果证明了所提方案的有效性。