全息 MIMO 通信的混合近-远场信道估计

全息 MIMO 通信由大规模拥有准连续孔径的天线阵列所赋能，具有提升频谱效率的潜力。然而，增大的天线孔径会延长 Fresnel 区域的范围，导致近-远场混合通信模式。用户和散射体随机位于近场和远场区域，因此，传统的仅远场或仅近场信道估计方法可能不适用。为解决这一挑战，我们展示了功率扩散 (PD) 效应的存在，这导致近-远场混合信道与现有信道估计方法之间的不匹配。具体而言，在远场和近场变换域中，一个信道路径的功率增益可能扩散到其他位置，从而生成假路径。这使得传统技术无法检测这些真实路径。我们提出了一种 PD 感知正交匹配追踪 (PD-OMP) 算法，通过识别 PD 效应范围来消除其影响。PD-OMP 可适用于一般情况，不需要关于近场和远场路径数目以及用户位置的先验知识。我们还推导了 PD-OMP 和基于稀疏信号恢复的信道估计的 Cramer-Rao 下界的计算复杂度。仿真结果表明，PD-OMP 在混合场信道估计方面优于当前最先进的方法。