中文摘要：

得益于巨大的帶寬和空間自由度，太赫茲與大規(guī)模天線的結(jié)合有望滿足未來無線通信系統(tǒng)不斷增長的數(shù)據(jù)傳輸速率需求。然而，近場波束分裂效應(yīng)等獨(dú)特的信道特性使得太赫茲大規(guī)模天線系統(tǒng)的信道估計(jì)極具挑戰(zhàn)性。一方面，采用針對低頻遠(yuǎn)場信道設(shè)計(jì)的角度域變換字典會(huì)導(dǎo)致變換域信道稀疏度的下降并破壞其稀疏結(jié)構(gòu)。另一方面，大多數(shù)現(xiàn)有基于壓縮感知的信道估計(jì)算法無法同時(shí)取得高性能和低復(fù)雜度。為緩解這些問題，本文首先采用頻率相關(guān)的近場字典以在近場波束分裂效應(yīng)下維持良好的變換域信道稀疏度和稀疏結(jié)構(gòu)。然后，提出一種基于深度展開的寬帶太赫茲大規(guī)模天線信道估計(jì)算法。在近似消息傳遞—稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)算法的每輪迭代中，通過一個(gè)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)最優(yōu)更新規(guī)則，精心設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以有效利用內(nèi)在信道規(guī)律。此外，開發(fā)了一種基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和損失函數(shù)設(shè)計(jì)的混合訓(xùn)練方法，以有效訓(xùn)練來自不同系統(tǒng)配置的數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提算法在性能、復(fù)雜度和魯棒性上的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：

太赫茲；大規(guī)模天線；信道估計(jì)；深度學(xué)習(xí)

作者：

高佳寶1，陳曉明1，李燁2

單位：

1浙江大學(xué)信息與電子工程學(xué)院，中國杭州市，310027

2倫敦帝國理工學(xué)院電子電氣工程系，英國倫敦市，SW7 2BU

本文精要導(dǎo)讀