频率选择性波束赋形与动态 Metasurface 天线单次波束训练
信号处理
2024-12-03 v1
摘要
动态 Metasurface 天线（DMA）通过低功耗组件实现波束赋形，使每个辐射元件可被重新配置。先前研究在单个用户多输入单输出（MISO）系统中使用DMA天线（位于发射端）时，主要聚焦于在固定操作频率处最大化波束增益。然而，DMA具有频率选择性响应，使得远离每个元件共振频率的频率信号幅度降低。这会导致DMA仅在固定频率下工作时波束增益下降。我们利用DMA的频率可重构性，动态优化操作频率和元件配置，以最大化波束增益。我们利用这一方法开发了使用DMA子阵结构的单次波束训练程序，通过单次OFDM导频信号估计接收方的角方向。我们评估了使用波束训练获得的接收方角方向估计所实现的DMA阵列波束增益性能。我们的结果表明，使用有限数量的共振频率状态即可完成波束训练和波束赋形，而无需使用无限分辨率的DMA波束赋形器。
引用
@article{arxiv.2412.00215,
title = {Frequency-selective beamforming and single-shot beam training with dynamic metasurface antennas},
author = {Nitish Vikas Deshpande and Joseph Carlson and Miguel R. Castellanos and Robert W. Heath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.00215},
year = {2024}
}