本技术提出一种太赫兹通信系统中的动态子阵列波束赋形方法,该方法利用部分信道信息,依据发射端与接收端之间的传播角度和路径损耗,构建包含开关器状态的频谱效率模型,并求解以优化波束赋形。
背景技术
由于现有的太赫兹超大规模多输入输出系统中天线数目巨大、硬件复杂度及功耗极高,已有的纯数字波束赋形架构不再适用。混合波束赋形架构可以实现与纯数字波束赋形架构相近的频谱效率,并具有较低的硬件复杂度。已有的混合波束赋形架构按连接方式可分为全连接架构、子阵列架构、以及动态子阵列架构。全连接和子阵列架构是两种广泛研究的混合波束赋形架构。
全连接架构中每个射频链路连接所有天线,因此在消耗高功率的同时具有高频谱效率。与之相反,如图1(a)所示,子阵列架构中,每个射频链路仅连接一个子阵列,因此功耗大大降低。但与此同时,子阵列架构频谱效率也较低。因此,这两种架构的能量效率(定义为频谱效率与功耗之比)都较低。为了提升能量效率,现有的改进动态子阵列架构如图1(b)所示。由于固定移相器与开关器件功耗较低,动态子阵列架构具有低功耗与高频谱效率,从而可实现较高能量效率。
实现思路