面向宽带多载波通信的基于开关的混合波束赋形
信号处理
2021-11-23 v2
摘要
基于开关的混合波束赋形（SW-HBF）架构因其低成本与低功耗，在实现大规模多输入多输出（MIMO）通信系统中颇具前景。本文中，我们研究了在考虑波束斜视效应的宽带多载波 MIMO 通信系统中 SW-HBF 的性能。我们的目标是设计基于开关的组合器以最大化系统频谱效率（SE）。然而，该设计问题具有挑战性，因为模拟组合矩阵元素为二元变量。为此，我们提出了基于禁忌搜索（TS）的 SW-HBF 方案，能以合理计算复杂度取得近最优性能。此外，我们将 SW-HBF 架构的总功耗与能量效率（EE）同基于移相器的混合波束赋形（PS-HBF）架构进行比较。数值仿真表明，所提算法能有效找到近最优解。而且，SW-HBF 方案能显著缓解波束斜视效应，且受子载波数量的影响小于 PS-HBF。相较于 PS-HBF 方案，它还提供了改进的 SE 与 EE 性能。
引用
@article{arxiv.2110.06301,
title = {Switch-based Hybrid Beamforming for Wideband Multi-carrier Communications},
author = {Mengyuan Ma and Nhan Thanh Nguyen and Markku Juntti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.06301},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 8 figures, to appear in the Proceedings of the 25th International ITG Workshop on Smart Antennas (WSA 2021)