基于部分连接的毫米波大规模MIMO混合预编码方案

简介：
本研究提出了一种创新性的基于部分连接机制的毫米波大规模MIMO混合预编码方案，旨在提升系统频谱效率和能源利用效率。该方法通过优化硬件复杂度与性能之间的平衡，为未来无线通信网络提供了一个有效的解决方案。 针对发送端为部分连接而接收端为全数字的毫米波大规模MIMO系统，本段落提出了一种基于等效信道奇异值分解（SVD）设计数字预编码矩阵与合并矩阵的方法，并根据模拟预编码矩阵的块对角化特性，以最大化系统可达和速率为目标函数求解最优模拟预编码矩阵。在考虑硬件成本及功耗的基础上，进一步提出了接收端为部分连接时的预编码方案，并采用迭代交替更新法来优化模拟预编码与合并矩阵。 仿真结果显示，在全数字接收条件下，所提出的混合预编码方案相比基于可持续干扰消除（SIC）方法的混合预编码具有更好的性能。而在部分连接接收的情况下，虽然其性能略逊于基于SIC的方法，但显著降低了功耗和硬件成本。