低分辨率码本的毫米波上行链路混合波束形成设计

"Hybrid Beamforming Design for Uplink mmWave Systems with a Predefined Low-Resolution Codebook" 本文主要探讨了毫米波（mmWave）通信系统中的混合波束成形设计，特别是在考虑预定义低分辨率码本的情况下。在mmWave系统中，通过将大型的模拟波束成形器与小型的基带数字波束成形器级联连接，可以实现高谱效率，同时降低成本。然而，现有的大多数研究工作都集中在采用无限分辨率相位移（PSs）的理想化模拟波束成形器上，这在实际应用中并不现实。 论文提出了一种更实际的混合波束成形器，该成形器采用了低分辨率PSs。在多用户上行链路通信场景下，研究了混合接收波束成形方法。由于系统性能主要受到用户间干扰的限制，文章提出了一种新颖的两阶段混合接收波束成形策略，以对抗用户间的干扰，同时保持与最近提出的算法相当的计算复杂度。 关键词：毫米波，混合波束成形，检测，多用户选择，错误概率 在mmWave通信中，由于频谱资源丰富但传播损耗大，波束成形成为提高通信效率的关键技术。混合波束成形结合了模拟和数字两种方式，模拟部分利用相位移器阵列来实现宽角度覆盖，而数字部分则负责精细调整和信号处理。低分辨率PSs的引入是为了适应实际硬件限制，降低系统复杂性和成本，但同时也增加了设计挑战，因为这可能导致波束成形性能下降。 文中提出的两阶段混合接收波束成形策略旨在解决这一问题。第一阶段可能侧重于粗略的方向估计和干扰抑制，第二阶段则用于进一步优化信号检测，减少误检概率。这种方法在保持较低计算复杂度的同时，提高了系统的抗干扰能力，这对于多用户环境中的mmWave通信至关重要。 此外，错误概率是评估系统性能的重要指标，尤其是在存在用户间干扰的情况下。通过优化波束成形设计，可以有效地降低误码率，从而提高通信质量。论文中可能会详细介绍如何通过调整两阶段策略来平衡干扰抑制和信号恢复，以及如何量化这些改进对系统整体性能的影响。 这篇研究论文针对实际应用场景，提出了一种新的混合波束成形策略，旨在克服低分辨率PSs带来的挑战，并在多用户mmWave上行链路通信中有效地抑制干扰。这项工作对于推动mmWave通信的实际部署和技术发展具有重要意义。