毫米波MIMO发射机中的低复杂度动态子阵列组合方法

对于采用部分连接架构的毫米波MIMO系统,为了提升频谱效率,根据信道条件动态调整各子阵列的天线组成。然而,对天线进行最佳分组需要按照一定准则对所有可能的天线组合进行穷举搜索,将导致复杂度难以接受。针对这一问题,提出了一种低复杂度的子阵列动态分配方法,核心是在对阵元进行分组时,引入一定的规则,从而显著降低组合个数,减少搜索范围。具体而言,给出了两种低复杂度的天线组合算法。首先,考虑到毫米波天线间具有较强的相关性,将相邻多个天线虚拟为一个阵元,从而降低搜索空间。其次,通过将所有天线分为上下半区,实现基于分区的天线组合,实现了搜索空间的降低。仿真结果表明,所提的方法能够在性能和复杂度之间获得较好的折中。

多连接结构的大规模MIMO混合预编码

为在大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统中更灵活利用空间资源以提升频谱效率,提出了一种基于多连接结构的低复杂度混合预编码方案。该方案允许每个射频链路连接的天线存在交集。进一步,通过直接提取空口信道的共轭相位设计模拟预编码矩阵,并提出串行最大化动态子阵列增益算法,以调节射频链路与发射天线的连接关系,从而获得更高的空间分集增益;再对等效信道实施迫零数字预编码。仿真结果表明,所提方案能以更低硬件成本取得超过传统全连接结构方案的频谱效率,以相当的复杂度较传统部分连接结构方案提升频谱效率20%~390%,且对相位量化误差不敏感。