Sense-Then-Train：一种基于主动感知的近场 MIMO 系统波束训练设计
信息论
2024-08-01 v2 信号处理
math.IT
摘要
提出了一种基于主动感知的 Sense-Then-Train (STT) 方案，用于近场多输入多输出 (MIMO) 系统中的波束训练。与传统的基于码本的方案相比，所提出的 STT 方案不仅能够解决复杂的球面波传播问题，还能有效利用额外的自由度 (DoFs)。STT 方案专为单波束和多波束情况量身定制。1) 对于单波束情况，STT 方案首先利用感知阶段在截断波数域中估计近场 MIMO 信道的低维表示。然后，在随后的训练阶段，利用顺序接收的乒乓导频在线更新收发器处的神经网络模块以对齐波束。这种方法可以在不依赖预定义码本或训练数据集的情况下高效获得对齐的波束对。2) 对于多波束情况，基于单波束 STT，进一步利用 Gram-Schmidt 方法以保证训练阶段波束之间的正交性。数值结果表明：1) 与传统的远场基于码本的方案相比，所提出的 STT 方案可以显著提高近场中的波束训练性能；2) 所提出的 STT 方案可以在两种情况下执行快速且低复杂度的波束训练，同时在不具备完整信道状态信息的情况下实现接近最优的性能。
引用
@article{arxiv.2402.15634,
title = {Sense-Then-Train: An Active-Sensing-Based Beam Training Design for Near-Field MIMO Systems},
author = {Hao Jiang and Zhaolin Wang and Yuanwei Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.15634},
year = {2024}
}
备注
This paper has been accepted for publication in IEEE Transactions on Wireless Communications