SPARK：使用核函数的稀疏参数化天线表示
信号处理
2026-01-12 v1 网络与互联网体系结构
摘要
信道状态信息 (CSI) 的获取和反馈开销随着天线、用户和上报子带数量的增加而增长。随着阵列和用户密度的扩展，这种增长成为许多天线和可重构智能表面 (RIS) 系统的瓶颈。实际的CSI反馈和波束管理依赖于码本，其中波束通过索引而非显式传输辐射方向图来选择。硬件感知操作需要天线/RIS测量响应的显式表示，然而高保真测量方向图是高维的且处理成本高昂。我们提出了 SPARK（使用核函数的稀疏参数化天线表示），这是一种免训练的压缩模型，它将方向图分解为平滑的全局基和稀疏的局部波瓣。对于3D方向图，SPARK 使用低阶球谐函数表示全局方向性，并使用各向异性高斯核函数表示局部特征。对于RIS的1D方位角切面，它使用傅里叶级数基和1D高斯函数。在来自AERPAW测试平台和一个公开RIS数据集的方向图上，SPARK 的重建均方误差 (MSE) 分别比基线降低了高达2.8倍和10.4倍。仿真表明，在固定的上行链路预算下，分摊紧凑的方向图描述并报告稀疏路径描述符可以产生12.65%的平均上行链路有效吞吐量增益。总体而言，SPARK 将密集的方向图转化为紧凑的参数化模型，用于可扩展的、硬件感知的波束管理。
引用
@article{arxiv.2601.05440,
title = {SPARK: Sparse Parametric Antenna Representation using Kernels},
author = {William Bjorndahl and Mark O'Hair and Ben Zoghi and Joseph Camp},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.05440},
year = {2026}
}
备注
Accepted to IEEE INFOCOM 2026