سیستم‌های چندورودی- چندخروجی (MIMO)، به ویژه سیستم‌های MIMO انبوه، با به کار گرفتن تعداد زیاد آنتن بازده طیفی بزرگی به دست می‌آورند. یک مسئله مهم در این سیستم‌ها شکل‌دهی پرتو است. اگر شکل‌دهی پرتو به صورت کاملاً دیجیتال در باند پایه انجام شود، به ازای هر آنتن یک زنجیره چکیده کامل
سیستم‌های چندورودی- چندخروجی (MIMO)، به ویژه سیستم‌های MIMO انبوه، با به کار گرفتن تعداد زیاد آنتن بازده طیفی بزرگی به دست می‌آورند. یک مسئله مهم در این سیستم‌ها شکل‌دهی پرتو است. اگر شکل‌دهی پرتو به صورت کاملاً دیجیتال در باند پایه انجام شود، به ازای هر آنتن یک زنجیره RF لازم است که منجر به هزینه و مصرف توان بالا می‌شود. در شکل‌دهی پرتو کاملاً آنالوگ، فقط یک زنجیره RF استفاده می‌شود و الگوی انتشار توسط شیفت‌دهنده‌های فاز تنظیم می‌شود ولی با این روش نمی‌توان بازدهی طیفی بهینه را ایجاد کرد. به همین دلیل روش‌های ترکیبی آنالوگ- دیجیتال برای شکل‌دهی پرتو مورد توجه هستند. در این مقاله، یک روش شکل‌دهی ترکیبی پرتو پیشنهاد می‌شود که در آن تعداد زنجیره RF مورد نیاز نسبت به حالت کاملاً دیجیتال بسیار کمتر است. طراحی پیش‌کدگذار و فیلتر گیرنده بر اساس بیشینه‌کردن بازده طیفی انجام شده است. این هدف در فرستنده، با نزدیک‌کردن حاصل‌ضرب دو ماتریس شکل‌دهنده پرتو آنالوگ و دیجیتال به ماتریس شکل‌دهی پرتو بهینه (که حاوی بردارهای منفرد سمت راست ماتریس کانال است) و با یک روش تکراری برآورده می‌شود. معیار نزدیک‌بودن دو ماتریس، نرم فروبنیوس تفاضل در نظر گرفته می‌شود. در گیرنده، طراحی شکل‌دهنده ترکیبی پرتو به طریق مشابه و با استفاده از معیار کمترین میانگین مربعات خطا انجام می‌شود. همچنین برای بهبود روش، یک الگوریتم مبتنی بر گرادیان برای کمترکردن خطا پیشنهاد شده است. نتایج شبیه‌سازی، برتری عملکرد روش پیشنهادی نسبت به روش‌های مشابه و همچنین پیچیدگی کمتر آن را نشان می‌دهد. بسته به سناریوی انتخابی، فاصله بازدهی طیفی روش پیشنهادی با روش بهینه به کمتر از dB 2 می‌رسد.
پرونده مقاله
