多用户全息MIMO表面：信道建模与频谱效率分析
信息论
2022-09-14 v5 信号处理
math.IT
摘要
多用户全息多输入多输出表面（MU-HMIMOS）范式能够以极小功耗实现大连续孔径，近期被视为未来无线网络的节能解决方案，可按所需通信、定位与感知目标灵活调控电磁（EM）波传播。MU-HMIMOS无线系统中的可处理信道建模是最关键的研究挑战之一，主要源于极大量紧密排布贴片天线所诱发的耦合效应。本文针对多用户MIMO通信下行链路聚焦此挑战，将一种符合电磁理论的信道模型扩展至多用户情形，并利用傅里叶平面波近似在波数域表达。基于所提信道模型，我们研究了最大比传输与迫零（ZF）预编码方案的频谱效率。我们还引入一种新颖的硬件高效ZF预编码器，利用Neumann级数（NS）展开替代所需的矩阵求逆运算，该运算在设想的MU-HMIMOS通信系统中因贴片天线极多而难以常规计算。与忽略天线耦合效应的传统独立同分布瑞利衰落信道相比，所提符合电磁理论的信道模型捕获了极小天线间距引起的互耦。我们广泛的性能评估结果表明，我们的理论性能表达式足够好地近似了……
引用
@article{arxiv.2112.02803,
title = {Multi-User Holographic MIMO Surfaces: Channel Modeling and Spectral Efficiency Analysis},
author = {Li Wei and Chongwen Huang and George C. Alexandropoulos and Wei E. I. Sha and Zhaoyang Zhang and Merouane Debbah and Chau Yuen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.02803},
year = {2022}
}