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LoS+NLoS全息MIMO:波数分割复用分析与应用

信号处理 2025-12-10 v1

摘要

全息多输入多输出 (MIMO) 技术实现了电气尺度较大的连续天线阵列,克服了采用半波距间隔的常规MIMO架构的物理扩展限制。其近场工作制度需要联合捕获直射 (LoS) 和非直射 (NLoS) 分量的信道模型。现有研究通常将这些分量分别处理,或依赖环境特定的多径信道模型。在本工作中,我们发展了用于全息线阵的统一LoS+NLoS信道表示,集成了基于空间抽样的表述与基于展开的表述。基于该模型,我们将最初用于纯LoS信道的波数分割复用 (WDM) 框架扩展到LoS+NLoS情形。将WDM应用于NLoS分量后,可获得其角域表示,使其通过功率谱因子和功率谱密度进行直接表征。我们进一步推导了各向同性散射和非各向同性散射的闭式表征,其中前者恢复Jakes的各向同性模型。最后,我们评估了相应的自由度和信道容量,表明纳入NLoS分量后,性能相对于纯LoS情况有显著提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.08509,
  title  = {LoS+NLoS Holographic MIMO: Analysis and Application of Wavenumber-Division Multiplexing},
  author = {Ashutosh Prajapati and Prathapasinghe Dharmawansa and Marco Di Renzo and Italo Atzeni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.08509},
  year   = {2025}
}

备注

Submitted to IEEE Transactions on Wireless Communications