3、毫米波MIMO系统与航天发射场电磁兼容性测试技术解析

毫米波MIMO系统与航天发射场电磁兼容性测试技术解析

毫米波MIMO系统双空间稀疏提升频谱效率

在5G通信技术蓬勃发展的当下，毫米波（mmWave）系统成为了研究的热点。现有的毫米波系统为了应对路径损耗和实现波束赋形增益，往往需要借助大型天线阵列。然而，这也带来了硬件成本和计算复杂度的问题。为了解决这些问题并提高频谱效率，双空间稀疏处理方法应运而生。

1. 5G与毫米波MIMO系统背景

   • 5G移动通信系统具有高达10Gbit/s的数据传输速率、小于1ms的网络延迟，其频谱效率是LTE的十倍。其中，Massive MIMO技术作为关键技术之一，配备了远超用户数量的大规模天线阵列，能够产生更大的阵列增益，显著提升频谱效率。
   • 现代毫米波MIMO系统采用预编码技术对基站发射的信号进行波束赋形，以避免干扰并进一步提高频谱效率。但传统的预编码技术，如模拟或射频处理，存在性能低、成本高的局限性。为此，Omar El Ayach等人提出了正交空间稀疏混合预编码，使毫米波Massive MIMO系统能够在低成本硬件设计下接近最优无约束预编码器的性能。
   • 同时，5G系统部署大规模天线阵列以缓解毫米波频段的严重传输损耗。文献提出的增强嵌套阵列概念，相较于相同元素数量的（超级）嵌套阵列，具有更高的自由度容量和更低的互耦。

2. 系统模型

   • 系统整体架构 ：考虑一个大规模单用户MIMO系统，使用Nts根天线向配备