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近场 THz 弯曲波束赋形:基于凸优化的视角

信号处理 2025-04-08 v4

摘要

太赫兹(THz)通信系统受到严重的阻塞问题,这可能显著降低通信覆盖范围和质量。弯曲波束能够调整其传播方向以绕过障碍物,最近成为解决此问题的有前景的方案,通过工程化波束的传播轨迹来实现。然而,传统的弯曲波束生成方法高度依赖于传播轨迹的特定几何特性,只能实现亚最优性能。本文提出一种新的通用弯曲波束赋形方法,采用凸优化技术。在具体而言,我们将弯曲波束设计 formulate 为最大-最小优化问题,旨在优化模拟或数字发射波束向量,以最大化沿弯曲波束轨迹上所有位置接收到的信号功率最小值。然而, resulting 问题是非凸的且难以最优求解。为克服这一困难,我们应用 successive convex approximation(SCA)技术获得高质量的亚最优解。数值结果表明,我们提出的弯曲波束赋形方法优于传统方法,并对环境中的障碍物具有鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.20274,
  title  = {Near-Field THz Bending Beamforming: A Convex Optimization Perspective},
  author = {Aoran Liu and Weidong Mei and Peilan Wang and Dong Wang and Ya Fei Wu and Zhi Chen and Boyu Ning},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.20274},
  year   = {2025}
}