基于全息可重构智能表面的太赫兹大规模MIMO
信息论
2021-03-22 v4 信号处理
math.IT
摘要
我们提出了一种可重构智能表面（RIS）的全息版本，并研究了其在太赫兹（THz）大规模多输入多输出系统中的应用。利用THz电子元件的小型化，RIS可通过密集排布亚波长单元来实现，从而构成连续或准连续孔径并支持全息通信。具体而言，本文推导了全息RIS的波束方向图。我们的分析表明，理想全息RIS的波束方向图可由超密集RIS很好地近似，而后者具有更实用的硬件架构。此外，我们提出了一种闭环信道估计（CE）方案，以有效估计由全息RIS辅助的THz大规模MIMO系统的宽带信道。所提CE方案包括下行粗估计阶段和上行细粒度估计阶段。上行导频信号经过精心设计以获得良好的CE性能。而且，为降低导频开销，我们引入了一种基于压缩感知的CE算法，其利用了THz MIMO信道在角度域和时延域上的双重稀疏性。仿真结果证明了全息RIS相对于非全息RIS的优越性，以及所提CE方案的有效性。
引用
@article{arxiv.2009.10963,
title = {Terahertz Massive MIMO with Holographic Reconfigurable Intelligent Surfaces},
author = {Ziwei Wan and Zhen Gao and Feifei Gao and Marco Di Renzo and Mohamed-Slim Alouini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.10963},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 17 figures. Accepted by IEEE Transactions on Communiations