面向堆叠智能超表面赋能多用户 MISO 系统的数字-波域混合信道估计器
信息论
2023-09-29 v1 信号处理
math.IT
摘要
堆叠智能超表面（SIM）是一种新兴的可编程超表面架构，可直接在电磁波域实现信号处理，从而以有限数量的射频（RF）链高效实现超大规模多输入多输出（MIMO）收发机。由于 SIM 的多层架构，且我们需要以有限数量的 RF 链估计 SIM 与用户间的大维信道，信道估计（CE）对于 SIM 赋能的通信系统而言颇具挑战。为高效解决该问题，我们开发了一种新颖的数字-波域混合信道估计器，其中接收到的训练符号先在 SIM 层内的波域进行处理，再在数字域处理。由所有层中原子的相移参数化的波域信道估计器，采用梯度下降算法优化以最小化均方误差（MSE），其中数字部分被最优更新。对于一个配备 4 条 RF 链、具有 6 层且每层 64 个超原子的 SIM 赋能多用户系统，所提估计器产生的 MSE 非常接近采用 64 条 RF 链的大规模 MIMO 系统中全数字 CE 所达成的 MSE。这一高 CE 精度以可借由利用信道相关矩阵潜在低秩性而降低的训练开销为代价获得。
引用
@article{arxiv.2309.16204,
title = {Hybrid Digital-Wave Domain Channel Estimator for Stacked Intelligent Metasurface Enabled Multi-User MISO Systems},
author = {Qurrat-Ul-Ain Nadeem and Jiancheng An and Anas Chaaban},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.16204},
year = {2023}
}