面向电磁信息论的可重构MIMO：容量最大化方向图设计
信息论
2024-10-28 v1 math.IT
摘要
本文关注方向图可重构多输入多输出（PR-MIMO）技术，该技术有潜力在新兴的电磁信息论（EIT）框架下弥合电磁学与通信之间的鸿沟。具体而言，我们关注以最大化可重构MIMO通信系统信道容量为目标的的方向图设计问题，首先引入PR-MIMO的矩阵表示，并进一步建立方向图设计问题的形式化模型。我们将方向图设计分解为两步：即用于优化信道相关结构的相关性修正过程，以及基于优化后的信道结构改善信道质量的功率分配过程。对于相关性修正过程，我们提出一种基于特征值分解的序贯优化框架以获得近最优解。对于功率分配过程，我们给出一种闭式功率分配方案，以在修正后的子信道间重新分配传输功率。数值结果表明，所提方向图设计方案相比传统MIMO系统有显著提升，这推动了PR-MIMO在无线通信系统中的应用。
引用
@article{arxiv.2203.06343,
title = {Reconfigurable MIMO towards Electro-magnetic Information Theory: Capacity Maximization Pattern Design},
author = {Haonan Wang and Ang Li and Ya-feng Liu and Qibo Qin and Lingyang Song and Yonghui Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.06343},
year = {2024}
}
备注
This work has been submitted to the IEEE for possible publication