全自适应连接结构大规模 MIMO 毫米波系统的节能混合预编码
信号处理
2019-07-24 v1
摘要
本文研究了具有全自适应连接预编码结构的毫米波（mmWave）系统中的混合预编码设计，其中在每个天线与每个射频（RF）链之间部署了开关控制的连接。为了在该结构下最大化提升混合预编码的能效（EE），将开关控制连接与混合预编码器的联合优化建模为一个具有高维功率约束的大规模混合整数非凸问题。为高效求解这一棘手问题，我们首先将其解耦为一个连续混合预编码（CHP）子问题。然后，利用从 CHP 子问题得到的混合预编码器，原问题可等价重构为一个仅含 0-1 整数变量的离散连接状态（DCS）问题。针对 CHP 子问题，我们提出了一种交替混合预编码（AHP）算法。随后，借助 AHP 算法给出的混合预编码器，我们开发了匹配辅助全自适应混合预编码（MA-FAHP）算法来求解 DCS 问题。理论证明所提 MA-FAHP 算法总能以多项式复杂度收敛到稳定解。最后，仿真结果表明所提 MA-FAHP 算法在 EE 与波束方向图方面具有优越性能。
引用
@article{arxiv.1907.09655,
title = {Energy-Efficient Hybrid Precoding for Massive MIMO mmWave Systems With a Fully-Adaptive-Connected Structure},
author = {Xuan Xue and Yongchao Wang and Long Yang and Jia Shi and Zan Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.09655},
year = {2019}
}
备注
26 pages, 6 figures