IRS辅助通信的分层码本设计与解析波束赋形方案
信息论
2023-08-04 v1 信号处理
math.IT
摘要
在智能反射面(IRS)辅助通信中，由于IRS的多输入多输出(MIMO)规模通常非常大，波束搜索往往耗时较长。分层码本是一种被广泛接受的降低搜索时间复杂度的方法。该方法的性能在很大程度上取决于不同波束宽度的波束赋形设计方案。本文提出一种非常数相位差(NCPD)波束赋形算法。为实现NCPD算法，我们首先将IRS的相移建模为连续函数，然后通过分析其阵列因子确定该连续函数的参数。接着，利用NCPD算法提出一种分层码本及两种波束训练方案，即联合搜索(JS)方案和按方向搜索(DWS)方案，该算法可灵活改变IRS阵列所成波束的宽度、方向与形状。仿真结果表明，与其他宽波束算法相比，NCPD算法具有更高的精度、更小的旁瓣，且在尺寸不同的IRS上均更为稳定。NCPD方法所成波束的失准率显著降低。NCPD算法的时间复杂度为常数，因而更适用于实际大规模IRS的波束赋形设计问题。
引用
@article{arxiv.2308.01515,
title = {Hierarchical Codebook Design and Analytical Beamforming Solution for IRS Assisted Communication},
author = {Xiyuan Liu and Qingqing Wu and Die Hu and Rui Wang and Jun Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.01515},
year = {2023}
}
备注
33 pages, 11 figures