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Diseño de receptor multiusuario disperso en sistema de matriz a gran escala

Autores: Ding, Xuhui; Chen, Jiawen; Liu, Dekang; Liang, Bizheng; Bu, Xiangyuan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Diseño de receptor multiusuario disperso en sistema de matriz a gran escala


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Ondas milimétricas
Terahercios
Matrices híbridas masivas
Red de desplazadores de fase
Transformada discreta de Fourier
Cadenas de RF

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo se centra en el problema de utilizar matrices híbridas masivas de ondas milimétricas (mmWave) y terahercios (THz) para servir a múltiples usuarios simultáneamente. Las matrices masivas de mmWave y THz se caracterizan por un ancho de banda amplio y una alta ganancia, lo que conduce a extensas perspectivas de aplicación. Además, una matriz de estructura híbrida puede combinar múltiples señales de antena a través de la red de desplazamiento de fase. En comparación con la matriz digital completa, es una técnica rentable que puede ser funcional con menos cadenas de radiofrecuencia (RF). Sin embargo, debido a la adopción de una estructura de transformada discreta de Fourier (DFT), la mayoría de las matrices híbridas masivas tradicionales, que asignan una cadena a cada usuario, están restringidas a escenarios donde el número de cadenas de RF es mayor que el de usuarios. De lo contrario, incluso los usuarios con condiciones de canal ideales y distancias cortas son inherentemente difíciles de asignar a una cadena independiente. Por lo tanto, limitará la escala de usuarios que la estación base (BS) puede admitir. Inspirado por el análisis anterior, este artículo desarrolla un método para brindar servicio a más usuarios con cadenas de RF limitadas. En primer lugar, se propone un método de diseño de matriz analógica basado en el criterio de minimax, que permite a las matrices acceder a múltiples usuarios para garantizar a cada usuario una buena ganancia de matriz. En segundo lugar, establecemos un esquema de diseño de receptor mediante el algoritmo GAMP para recibir señales de múltiples usuarios al mismo tiempo. Además, se puede obtener un buen rendimiento de tasa de error de bits (BER) bajo la condición de que la matriz de observación no sea de rango completo. Finalmente, las simulaciones numéricas demuestran la efectividad de nuestro método propuesto.

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