IRS 辅助毫米波系统的空间信道协方差估计与双时间尺度波束成形
信号处理
2022-04-19 v1
摘要
我们考虑智能反射面（IRS）辅助毫米波（mmWave）通信系统的空间信道协方差矩阵（CCM）估计问题。空间 CCM 对于 IRS 辅助系统中的双时间尺度波束成形至关重要；然而，由于反射单元的无源特性以及由 IRS 大量反射单元导致的 CCM 规模庞大，估计空间 CCM 具有挑战性。在本文中，我们利用 CCM 的低秩性以及正半定（PSD）三级 Toeplitz 结构提出一种 CCM 估计方法。CCM 的估计被表述为一个半定规划（SDP）问题，并开发了交替方向乘子法（ADMM）算法。我们的分析表明，所提方法在理论上保证以远小于 CCM 维度的样本复杂度获得可靠的 CCM 估计。因此，所提方法可显著减少训练开销。仿真结果展示了我们方法的有效性以及基于估计 CCM 的双时间尺度波束成形方案的性能。
引用
@article{arxiv.2204.07894,
title = {Spatial Channel Covariance Estimation and Two-Timescale Beamforming for IRS-Assisted Millimeter Wave Systems},
author = {Hongwei Wang and Jun Fang and Huiping Duan and Hongbin Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.07894},
year = {2022}
}
备注
submitted to IEEE Transactions on Wireless Communications