研究目的
研究毫米波通信系统中采用子连接架构的混合预编码器与合路器设计，以实现能效传输。
研究成果
该论文提出了一种用于毫米波MIMO系统中混合预编码器与合路器设计的两层优化方法，通过仿真验证了其收敛性并证明了有效性。该方法在性能与实现成本之间实现了平衡，解决了毫米波通信中的能效问题。
研究不足
所关注的问题是非凸且NP难的，这使得直接求解较为困难。该设计受到实际实施因素的约束，例如移相器的恒定包络约束。
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[IEEE 2019年第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 晶体硅太阳能组件中的电化学反应
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[IEEE 2019年第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 晶体硅太阳能组件中的电化学反应
DOI：10.1109/pvsc40753.2019.8981169
出版年份：2019
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
工作在30至300GHz频段的毫米波通信技术，因能通过多天线阵列实现数量级带宽提升，并结合波束成形与空间复用获得额外增益，已引发广泛关注。毫米波系统可采用混合模拟-数字预编码技术，在降低实现成本的同时同步获取分集增益、阵列增益与复用增益。基于此，本文从能效传输角度出发，研究子连接架构下混合预编码器与合路器的设计——该架构中每个射频链路仅连接基站天线的子集。所研究问题属于难以直接求解的非凸NP难问题。为此，我们通过联合利用干扰对齐与分数规划技术，设计双层优化方法予以解决：首先采用易于解析调整移相器的交替方向优化法优化模拟预编码器与合路器；继而基于有效多输入多输出信道系数优化数字预编码器与合路器。运用单调边界定理与分数规划理论证明了算法收敛性。大量仿真实验验证了方法有效性，并评估了不同系统配置下的能效性能。
作者：
SHIWEN HE，CHENHAO QI，YONGPENG WU，YONGMING HUANG
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