太赫兹大规模 MIMO 的宽带信道估计

太赫兹(THz)通信被认为是未来 6G 网络的一项有前景的技术。为克服严重衰减并缓解高功耗，采用混合预编码的大规模 MIMO 已广泛用于太赫兹通信。然而，在太赫兹大规模 MIMO 系统中，准确的宽带信道估计具有挑战性。现有的基于公共稀疏信道支撑这一理想假设的宽带信道估计方案，会因波束分裂效应而遭受严重的性能损失。本文提出一种基于波束分裂模式检测的信道估计方案，以实现可靠的宽带信道估计。具体而言，通过考虑波束分裂效应，对宽带信道的角度域稀疏结构进行了全面分析。基于该分析，我们定义了一系列称为波束分裂模式的索引集，并证明其与不同的物理信道方向一一对应。受此一一对应启发，我们提出首先利用波束分裂模式估计物理信道方向。然后，通过利用支撑检测窗可获得不同子载波上的稀疏信道支撑。该支撑检测窗由根据所得物理信道方向确定的波束分裂模式扩展生成。上述估计过程将逐路径重复，直至所有路径分量均被估计。所提方案利用了波束分裂效应所隐含的宽带信道特性，可显著提高信道估计精度。仿真结果表明，所提方案能够获得比现有方案更高的精度。