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用于压缩毫米波信道估计的混合波束成形器码本设计与排序

信息论 2019-09-24 v1 math.IT

摘要

在毫米波(mmWave)通信系统中,利用大型天线阵列进行波束成形对于克服高路径损耗至关重要。将所有数字波束成形分离为模拟和数字两级,可在实际实现中大幅降低功耗并小幅损失频谱效率。由于模拟级中额外的自由度及其伴随的硬件约束,开发具有此种有利权衡的算法具有挑战性。例如在混合波束成形系统中,信道估计算法不能直接观测信道,面临高信道数,且在收发波束对齐前工作于低信噪比。由于毫米波信道在时间和波束域稀疏,许多压缩感知(CS)信道估计算法被提出,其随机配置模拟波束成形器、数字波束成形器和/或导频符号。本文提出为开环信道估计设计确定性波束成形器和导频符号。我们采用依赖于低相干性以提供恢复保证的 CS 方法,从而力求最小化压缩感知矩阵的互相干性。我们还提出一种预编码器列排序来设计导频符号。仿真结果表明,我们的波束成形器设计相比竞争方法降低了信道估计误差。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.09861,
  title  = {Hybrid Beamformer Codebook Design and Ordering for Compressive mmWave Channel Estimation},
  author = {Junmo Sung and Brian L. Evans},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.09861},
  year   = {2019}
}