面向降低复杂度的全双工 MIMO 系统的多抽头模拟对消与数字波束成形联合设计

在多输入多输出 (MIMO) 系统中引入全双工操作具有提升吞吐量性能的潜力。然而，模拟自干扰对消器的硬件复杂度随收发天线数量而增加，因此对于全双工 MIMO 收发机而言，利用模拟对消的优势变得不切实际。在本文中，我们提出了一种新颖的模拟对消器架构，它包含数量减少的抽头（抽头指一条由固定延迟、可变移相器和衰减器组成的线路）以及简单的多路复用器，用于在发射和接收射频链路之间进行高效的信号路由。与现有的模拟对消架构不同，每个抽头的值和多路复用器的配置是根据特定的性能目标与数字波束成形滤波器联合设计的。以窄带平坦衰落信道模型为例，我们提出了一个用于联合设计模拟对消与数字波束成形的通用优化框架。我们还详细阐述了一个特定的优化目标及其针对后述架构组件的求解方案。代表性的计算机仿真结果证明了所提出的低复杂度全双工 MIMO 系统优于近期出现的现有系统。