单用户mmWave MIMO系统的混合预编码器和组合器设计

毫米波(mmWave)通信已被视为下一代蜂窝系统的关键技术,因为巨大的可用带宽可以潜在地提供每秒多个千兆位的速率。 在毫米波多输入多输出(MIMO)系统中,由于硬件成本和功耗的原因,传统的预编码是不可行的。 因此,混合预编码被认为是在硬件复杂度和系统性能之间折衷的有前途的技术。 在本文中,我们研究了毫米波MIMO系统中混合预编码器和组合器的设计。 我们采用分层策略来设计混合预编码器,以最大程度地提高频谱效率。 特别是,我们着重于模拟预编码器的优化,并提出了一种新颖的迭代算法。 然后,基于最佳模拟预编码器,我们计算数字预编码器以提高频谱效率。 对于实际实施,可以在具有正交频分复用调制的宽带系统中使用所提出的混合预编码器设计。 仿真结果和数学分析表明,该算法可以在毫米波MIMO系统中以较低的复杂度实现接近最优的性能。