用于毫米波通信的分辨率自适应混合MIMO架构
信息论
2017-11-22 v3 math.IT
摘要
在本文中，我们提出了一种具有分辨率自适应ADC的混合模拟-数字波束成形架构，用于带有大型天线阵列的毫米波(mmWave)接收机。我们采用阵列响应向量作为模拟合并器，并推导出了ADC比特分配(BA)解的闭式形式。BA解表明，ADC比特数的最优值与射频链的信噪比的三分之一次方成对数比例。利用这些解，我们提出的两种BA算法在总ADC功率约束下最小化接收模拟信号的均方量化误差。本文的贡献包括：1) 用于改善混合MIMO接收机通信性能的ADC比特分配算法；2) 将容量用BA算法近似为信道的函数；3) 对所提MIMO接收机遍历速率的最坏情况分析，该分析量化了系统权衡并作为下界。仿真结果表明，BA算法在频谱效率和能量效率方面均优于固定ADC方法，并验证了容量和遍历速率公式。对于等同于固定4-bit ADC的功率约束，修订后的BA算法使量化误差可忽略，同时实现了22%更好的能量效率。可忽略的量化误差使得现有最先进的数字波束成形器能够容易地应用于所提出的系统。
引用
@article{arxiv.1704.03137,
title = {Resolution-Adaptive Hybrid MIMO Architectures for Millimeter Wave Communications},
author = {Jinseok Choi and Brian L. Evans and Alan Gatherer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.03137},
year = {2017}
}
备注
Accepted to IEEE Transactions on Signal Processing