基于MMV的毫米波MIMO信道AoA与AoD序贯估计
信息论
2022-04-19 v1 信号处理
math.IT
摘要
毫米波(mmWave)多输入多输出(MIMO)信道在空间域具有稀疏支撑这一事实，促使了近期基于压缩感知(CS)的毫米波信道估计方法的发展，其中到达角(AoAs)和离开角(AoDs)使用角度字典矩阵进行量化。然而，现有基于CS的方法通常通过单阶段信道探测获得估计结果，存在两个局限：(i)需要大维度字典；(ii)不可消除的量化误差。这两个缺陷不可调和；改善其一意味着恶化另一。为应对这些挑战，本文提出一种两阶段方法来估计毫米波信道的AoAs和AoDs。在所提方法中，信道估计任务被划分为两个阶段，阶段I和阶段II。具体而言，在阶段I中，通过求解多测量向量(MMV)问题来估计AoAs。在阶段II中，基于估计出的AoAs，设计接收探测信号以估计AoDs。每个阶段的角度字典维度得以降低，从而大幅降低计算复杂度。我们随后分析了所提方法的成功恢复概率(SRP)，揭示了该框架相对于现有单阶段基于CS方法的优越性。我们进一步通过在两阶段间进行资源分配来提升重构性能。我们还通过将对原子范数最小化方法应用于所提两阶段方法的每个阶段，克服了先前技术中存在的不可消除量化误差问题。仿真结果表明，所提两阶段方法以低复杂度实现了大幅改善的性能。
引用
@article{arxiv.2204.07738,
title = {MMV-Based Sequential AoA and AoD Estimation for Millimeter Wave MIMO Channels},
author = {Wei Zhang and Miaomiao Dong and Taejoon Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.07738},
year = {2022}
}
备注
Accepted by IEEE Transactions on Communications