Beam-Domain Channel Estimation for mmWave MIMO using Sub-6 GHz Out-of-Band Information
Institute of Telecommunications, TU Wien（维也纳科技大学电信研究所）
研究针对未来无线MIMO系统整合频段下的毫米波MIMO信道估计问题，提出利用低于6GHz带外信息的波束域信道估计方法，经与传统方法对比，该方法在视距和非视距场景下频谱效率表现更优。
2026-10-21 eess.SP
Extreme-MIMO Field Trials in 7 GHz Band: Unlocking the Potential of New Spectrum for 6G
Samsung Research, Samsung Electronics（三星研究部，三星电子）；Samsung Research America（三星美国研究院）；School of Integrated Technology, Yonsei University（延世大学综合技术学院）
本文通过系统级仿真和现场试验，探讨了7GHz频段256端口X-MIMO架构的吞吐量优势与设计权衡，验证了8层下行单用户MIMO在100MHz带宽下的3Gbps传输性能。
2026-03-23 eess.SP
Measurement of 2x2 LoS MIMO Terahertz Channel
本文研究了2x2视距（LoS）多输入多输出（MIMO）信道在三个太赫兹频率（340 GHz、410 Ghz和460 GHz）下的性能。虽然理论模型预测非常高的信道容量，但我们观察到较低的容量，这是由不对称的发射到接收信号强度以及由于在较长距离上的信号衰减来解释的。然而，总的来说，我们注意到，在460 Ghz处，甚至在次优天线间间隔（对于不同距离）处，高于12 bps/hz的信道容量也是可能的。一个重要的观察结果是，我们需要在接收天线处保持适当的接收信号电平，以便提高容量。
2022-10-14 eess.SP
Experimental Exploration of Unlicensed Sub-GHz Massive MIMO for Massive Internet-of-Things
由于物联网（IoT）设备的增加，IoT网络变得过于拥挤。网络可以通过更多网关进行扩展，从而增加支持的设备数量。然而，如在这项工作中所研究的，大规模多输入多输出具有增加同时连接的数量的潜力，同时还降低了这些设备的能量消耗。我们研究了未经许可的sub-GHz频段中的大规模多输入多输出的信道特性。目标是支持在设备数量、功耗和可靠性方面有严格要求的物联网应用。该评估是基于实验测量使用一个统一的线性和矩形阵列。我们的研究展示并验证了部署大规模多输入多输出网关为物联网节点服务的优势。虽然结果是通用的，但这里我们特别关注静态节点。阵列增益和信道硬化效应为降低物联网节点的发射功率提供了机会，同时也提高了可靠性。探索证实，利用大型阵列通过分离空间域中的节点来连接大量物联网设备带来了巨大的机会。此外，我们还对如何基于部分信道状态信息调度静态物联网节点进行了展望。
2021-05-26 eess.SP
Measurement-Based Ultra-Massive MIMO Statistical Channel Characterization and System Performance Evaluation for UMi Environments at 15 GHz FR3 Spectrum
Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学）；Northeastern University（东北大学）；The University of Sheffield（谢菲尔德大学）
本文通过15 GHz UM-MIMO信道测量，分析了UMi环境中近场和远场场景的信道特性，评估了不同传播条件对系统性能的影响，为6G微基站网络设计提供指导。
2026-04-26 eess.SP
A comparison of MIMO antenna efficiency measurements performed in Anechoic Chamber and Reverberation Chamber
多输入多输出（MIMO）天线由于其在多径环境下的性能增强能力，将在第五代（5G）无线移动通信系统的发展中发挥关键作用。天线辐射效率是MIMO天线系统的一个重要参数。在本文中，我们提出了一个比较MIMO天线效率的测量在电波暗室（AC）和混响室（RC）在英国国家物理实验室。两个商业可用的定向双极化全LTE频带MIMO天线在AC和RC中在1GHz和3GHz之间进行测量。
2018-09-19 eess.SP
New Mid-Band (FR3, 6-24 GHz) XL-MIMO for 6G: Channel Modeling, Algorithm Evaluation, and Field Trials
本文针对6G的新型中频段XL-MIMO，综述其频谱规划、信道建模、算法进展，比较不同规模XL-MIMO系统性能，结合U6GHz频段现场试验，明确目标信噪比是影响XL-MIMO性能的关键因素。
2026-08-05 eess.SP
Experimental Verification on LoS-MIMO Transmission in 300-GHz Band
Waseda University（早稻田大学）
该研究通过实验验证300GHz频段下LoS-MIMO传输的可行性，研发了相关天线与收发信机，实现了13.1Gbit/s吞吐量，为高容量固定无线链路及长距离传输提供设计参考。
2026-08-04 eess.SP
A Millimeter Wave MIMO Testbed for 5G Communications
本文提出了一种2 × 2毫米波（毫米波）多输入多输出（MIMO）的测试平台，工作在30 GHz左右。在26.25 GHz下运行的系统的链路评估是在测试台上进行的，发射和接收天线之间的通信距离很短。为了验证TD-LTE下行链路时分长期演进（TD-LTE）双工方案的系统级性能，采用了一种基于FPGA的软件无线电（SDR）系统，该系统具有用户可编程、可重构和实时信号处理等特点。在30 GHz的工作频率下，得到了QPSK数字调制星座图。该测试平台可用于5G通信的信号测试、通信算法和测量计量的开发。
2018-09-19 eess.SP
Channel Measurements and Characterization with Phase Drift Compensation for Outdoor 330-360 GHz MIMO Communications
National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学国家移动通信实验室）；Purple Mountain Laboratories（紫金山实验室）
本文通过128×4虚拟天线阵列MIMO配置在330-360 GHz频段进行室外信道测量，提出相位漂移感知的SAGE算法以提升时延分辨率和参数估计精度，并全面表征了路径损耗、时延扩展、角度扩展等关键信道特性及近场效应与MIMO空间非平稳性。
2026-10-14 eess.SP
Wideband High Gain Metasurface-Based 4T4R MIMO antenna with Highly Isolated Ports for Sub-6 GHz 5G Applications
本研究设计了四款基于超表面的宽带高增益4T4R MIMO天线，通过单元旋转与去耦结构实现高隔离度，覆盖Sub-6 GHz 5G频段，仿真与实测结果均验证其满足5G应用的基本要求。
2024-05-30 eess.SP
Wideband Coplanar Waveguide MIMO Antenna for 6G Millimeter-Wave Applications with Defected Ground Structure
本文提出一种面向6G毫米波频段（25-33.5 GHz）的宽带共面波导MIMO天线，采用DGS微带贴片结构设计单天线及2x2 MIMO天线，在8.5 GHz宽带回波损耗上表现优异。
2025-08-12 eess.SP
Measurement-Based Analysis of Outdoor Massive MIMO Channel Characteristics over FR3 Frequency Band
China Mobile Research Institute（中国移动研究院）；Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）
基于8 GHz和15 GHz大规模MIMO平台测量，分析了UMa场景下信道参数，发现高频段多径更集中、方向性更强，而低频段多径分布更广、性能更稳定，为多频段MIMO建模和6G设计提供指导。
2026-06-11 eess.SP
Exploiting Out-of-Band Information for Millimeter-Wave MIMO Channel Estimation: Performance in Static and Dynamic Scenarios
Institute of Telecommunications, TU Wien（维也纳工业大学电信研究所）；Christian Doppler Laboratory for Digital Twin assisted AI for sustainable Radio Access Networks（可持续无线电接入网络数字孪生辅助人工智能克里斯蒂安·多普勒实验室）
本文研究了毫米波MIMO系统中利用带外sub-6 GHz信息提升信道估计性能的方法，分析了不同波束成形配置在静态和动态环境下的性能，展示了在不同传播条件下谱效率的提升。
2026-07-10 eess.SP
Analysis of Cached-Enabled Hybrid Millimter Wave & Sub-6 GHz Massive MIMO Networks
本文重点研究了mm/μWave混合无线网络中的边缘缓存技术，在该技术中，所有mm Wave基站和μWave基站都能够存储内容，以减轻连接基站和核心网的回程链路上的流量负担，从而恢复未缓存的内容。这项工作的主要目的是解决容量有限的回程上的平均成功概率（ASP）的文件传输和延迟的影响。特别地，我们考虑小小区中的更实用的毫米波混合波束成形和宏小区中的大规模多输入多输出通信。基于随机几何和简单的重传协议，我们推导出关联概率，并通过该概率推导出文件传递和延迟的ASP。以无缓存事件为基准，我们评估这些QoS性能指标下MC和UC放置策略。理论结果表明，回程容量确实对网络性能有显着的影响，特别是在弱回程容量。此外，我们还展示了缓存大小，重传尝试，ASP的文件传递，和延迟之间的权衡。的相互作用表明，在不同的缓存放置方案下的缓存大小和重传的回程的要求。仿真结果验证了我们的分析。
2019-03-31 eess.SP
Measurement-Based Massive MIMO Channel Characterization and Performance Evaluation at FR3 (8 and 15 GHz) Under Equal Physical Aperture
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）
本文通过统一双频 sounding平台，在城市宏场景中测量，分析FR3频段在等物理孔径约束下的信道特性与系统性能，发现高频频段在时延和空域更稀疏，15GHz在容量上优于8GHz，但覆盖略有不足。
2026-04-17 eess.SP
Grouped Target Tracking and Seamless People Counting with a 24 GHz MIMO FMCW
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
本文提出了一种基于24 GHz MIMO FMCW雷达的群体目标跟踪与无缝人群计数方法，通过结合跟踪器和分类器，利用空间和多普勒频率特征实现高精度的人数计数和跟踪。
2025-04-07 eess.SP
Single Layer PCB Broadband Circular Polarisation Millimetre Wave Massive MIMO Array
提出了一种用于第五代（5G）毫米波通信应用的具有圆极化的单层宽带毫米波（mm波）阵列。天线元件被设计成将匹配电路集成到单个层中。因此，不需要额外的匹配和馈电网络，这使得天线元件非常容易合成大规模阵列。该阵列在26 GHz和32 GHz之间具有10 dB的回波损耗带宽。在-60 ° ~ 60 °波束宽度范围内，极角轴比小于3。所提出的天线结构简单，成本低，鲁棒性强，我们设想适合于大规模的多输入多输出（MIMO）应用。
2018-09-19 eess.SP
Tunable Eight-Element MIMO Antenna Based on the Antenna Cluster Concept
实现未来无线通信的容量需求需要在亚6 GHz频段中提高频谱效率。本文提出了一种新颖的八单元多输入多输出（MIMO）天线，可以在1.7至6 GHz的调谐。该设计是基于天线集群的概念，其中加权馈电的多个天线元件被用来修改工作频率。本文扩展了该概念的理论，以考虑多个单独的集群，从而使其能够用于MIMO。所提出的天线在3 GHz以上的频率下实现了超过60%的效率，并且该系统超过了该频带中理想7x7 MIMO的遍历容量。
2018-08-21 eess.SP physics.app-ph
Optimizing the LO Distribution Architecture of mm-Wave Massive MIMO Receivers
毫米波长的无线网络具有显著的实现困难。这些频率下的路径损耗自然会导致我们考虑具有许多元件的天线阵列。在这些阵列中，本地振荡器（LO）的产生尤其具有挑战性，因为LO规范影响系统架构、信号处理设计和电路实现。我们深入分析了本振结构设计选择对毫米波大规模多输入多输出上行链路性能的影响。本研究的重点是集中式和分布式LO产生、相关和不相关相位噪声源以及PLL和载波恢复环路带宽的权衡。我们表明，从性能和实现复杂性的角度来看，最佳LO架构使用几个分布式子阵列锁定到一个单一的中频参考在低GHz范围内。此外，我们表明，PLL和载波恢复环路带宽的选择强烈影响的性能，对于典型的系统参数，几十MHz的顺序实现SINR的环路带宽适合高阶星座。最后，我们提出了系统模拟，将一个完整的模型的LO生成系统，并考虑的情况下，128个元素的阵列与16倍空间复用和2 GHz的信道带宽在75 GHz的载波。使用我们的优化过程中，我们表明，该系统可以支持16路空间复用与64-QAM调制。
2019-11-04 eess.SP
Performance Assessment of Hybrid and Digital Irregular Array Configurations for Beyond 100-GHz Multi-User MIMO Systems
针对100 GHz以上MU-MIMO中波长与IC尺寸冲突，本文优化稀布和聚簇不规则阵列，并结合混合波束赋形评估SE与SLL性能。
2025-04-23 eess.SP
Near-Field Propagation and Spatial Non-Stationarity Channel Model for 6-24 GHz (FR3) Extremely Large-Scale MIMO: Adopted by 3GPP for 6G
本文提出一种融合近场传播与空间非平稳性的XL-MIMO信道模型，被3GPP采纳用于6G，通过距离建模和随机方法表征新特性，仿真验证其能提升信道容量并更准确反映衰落。
2025-06-22 eess.SP
Hybrid MIMO in the Upper Mid-Band: Architectures, Processing, and Energy Efficiency
本文探讨了6G上中频段FR3的混合MIMO系统，提出了FI和FP两种架构及FD与HAD方法，研究发现SRF架构在保持频谱效率的同时功耗近减半，FI架构虽功耗略高但频谱效率提升超4倍，揭示了FR3工程的重要权衡。
2025-03-03 eess.SP
Experimental Investigation of Frequency Domain Channel Extrapolation in Massive MIMO Systems for Zero-Feedback FDD
在频分双工（FDD）大规模多输入多输出（MIMO）系统中估计下行链路（DL）信道状态信息（CSI）通常需要下行链路导频和反馈开销。因此，本文研究了基于信道外推的零反馈FDD大规模多输入多输出系统的可行性。我们使用高分辨率参数估计（HRPE），特别是空间交替广义期望最大化（SAGE）算法，外推DL CSI的基础上提取的参数的多径分量在上行链路信道。我们将HRPE应用于两种不同的信道模型：矢量空间特征（VSS）模型和到达波达方向（DOA）模型。我们通过使用两种不同类型的信道探测器进行信道测量活动获得的真实信道数据来验证这些方法：a）基于交换阵列的实时时域室外设置，频率为3.5 GHz; b）基于虚拟阵列的高精度频域室内设置，频率为2.4和5-7 GHz。我们评估的外推信道的性能指标包括多用户MIMO场景中的均方误差、波束形成效率和频谱效率。结果表明，基于HRPE的信道外推性能最好的简单VSS模型下，它不需要阵列校准，如果BS是在一个开放的室外环境中的视线（LOS）路径，以及分离的用户。
2020-09-29 eess.SP
Deep Learning-based mmWave MIMO Channel Estimation using sub-6 GHz Channel Information: CNN and UNet Approaches
本文提出利用sub-6 GHz带外信息的CNN和UNet两种深度学习方法估计毫米波MIMO信道，仿真证明其在频谱效率上优于现有方案。
2025-10-15 cs.IT eess.SP math.IT
Software-Defined MIMO OFDM Joint Radar-Communication Platform with Fully Digital mmWave Architecture
大规模部署具有协作传感和操纵技术的互联车辆，增加了对5.9 GHz车联网通信（V2X）频段的需求。除了V2X频谱，24和77 GHz的未充分利用的毫米波（mmWave）频段可用于补充V2X通信，并为新兴宽带应用提供高数据速率支持。为此目的，联合雷达通信（JRC）系统已在文献中提出了使用相同的波形和硬件来执行这两个功能。在这项工作中，我们提出了一个软件定义的多输入多输出（MIMO）JRC与正交频分复用（OFDM）的24 GHz毫米波波段。我们使用商用软件定义无线电和定制的毫米波前端实现了一个实时操作的全双工JRC平台。通过全数字MIMO架构，我们展示了毫米波频段MIMO OFDM JRC的同步数据传输和高分辨率雷达成像能力。
2023-02-11 cs.AR eess.SP
Sub-Terahertz Spatial Statistical MIMO Channel Model for Urban Microcells at 142 GHz
第六代（6G）蜂窝系统由于其中的宽的未开发频谱而预期将操作范围扩展到100和300GHz之间的亚太赫兹（THz）频率。需要一个合适的信道模型来精确地描述空间和时间信道特性，并忠实地创建亚太赫兹频率的信道冲激响应。本文研究了信道的空间统计，如空间集群的数量和集群功率分布的基础上，最近在142 GHz的城市微小区（UMi）的情况下进行的无线电传播测量。对于28个测量位置，我们在大多数位置观察到一到四个空间集群。详细的空间统计多输入多输出（MIMO）信道生成过程的基础上推导出的经验信道统计。我们发现，波束成形提供了更好的频谱效率比空间复用在LOS的情况下，由于bohmic路径，和两个空间流通常提供最高的频谱效率在大多数NLOS的位置，由于有限数量的空间集群。
2021-10-12 cs.IT eess.SP math.IT
Residual Motion Compensation in Automotive MIMO SAR Imaging
本文研究了车载合成孔径雷达（SAR）系统的弹道误差分析、估计和补偿问题。首先，我们定义的几何采集和接收信号的模型。然后，我们继续分析评估的影响，在车辆的轨迹的错误。推导出的模型的基础上，我们引入了一个运动补偿（MoCo）的过程，能够估计和补偿恒速运动误差导致一个良好的聚焦和本地化的SAR图像。该程序是使用77 GHz的汽车SAR与MIMO功能收集的真实数据进行验证。
2021-10-28 eess.SP
Moving Object Classification with a Sub-6 GHz Massive MIMO Array using Real Data
Ericsson AB（爱立信公司）
使用无线信号在室内环境中的不同活动之间进行分类是用于各种应用（包括入侵检测、病人护理和灵巧家庭）的新兴技术。研究人员已经展示了不同的方法来利用WiFi信号对活动及其潜在益处进行分类。在本文中，我们分析分类的运动对象采用机器学习的真实数据从一个大规模的多输入多输出（MIMO）系统在室内环境中。我们在视线和非视线场景中对不同的活动进行测量，并在3.7 GHz下运行大规模MIMO测试平台。我们提出了利用基于幅度和相位的特征分类任务的算法。对于所考虑的设置，我们对分类性能进行了基准测试，并表明即使使用少量实验，我们也可以使用真实的大规模MIMO数据实现高达98%的准确率。此外，我们证明了增益的性能结果与一个大规模的MIMO系统相比，有限数量的天线，如在WiFi设备。
2021-02-09 cs.IT cs.LG eess.SP
Beamforming Design Via GNN in mmWave Cell-Free Massive MIMO Using Sub-6 GHz CSI
Centre for Wireless Communications, University of Oulu（奥卢大学无线通信中心）；School of Electrical, Computer, and Energy Engineering, Arizona State University（亚利桑那州立大学电气、计算机与能源工程学院）
该研究针对毫米波无小区大规模MIMO系统波束成形需完整毫米波CSI导致训练开销大的问题，提出基于Sub-6 GHz CSI的图神经网络波束成形方法，其总速率性能优于或接近经典基线。
2026-09-01 cs.LG eess.SP
How Many Antennas Do We Need for Massive MIMO Channel Sounding? - Validating Through Measurement
针对3.5 GHz多传播场景，研究了天线数量（8 ~ 64）和阵列配置对大规模多输入多输出信道参数估计的影响。通过在消声室中放置几个反射器和吸收器来人为地创建不同的测量环境。地面实况信道参数，例如路径角，通过几何和三角规则获得。然后，将这些与通过对测量应用空间交替广义期望最大化（SAGE）算法提取的信道参数进行比较。总体而言，各种阵列配置和多种环境下的估计误差进行了比较。本文的研究将有助于室外大规模大规模多输入多输出信道探测中天线阵列的合理配置和参数提取算法的确定。
2019-03-19 eess.SP
Channel Estimation for mmWave MIMO using sub-6 GHz Out-of-Band Information
针对 mmWave MIMO 中低 SNR 下 CSI 获取困难的问题，提出三种利用 sub-6 GHz 带外信息的信道估计方法，并在低 SNR、高 K-factor 下取得更优频谱效率。
2024-07-07 cs.IT eess.SP math.IT
Dual-Band Meta-Absorber for Reduced Cross Talk between 5G MIMO Antenna Arrays
超材料在构建未来无线通信系统中的小型化、小型化和低成本的微波和光学器件方面具有巨大的潜力。在这里，一个双波段元吸收器包括四个箭头形的单元电池进行了研究。在28 - 36 GHz的微波频谱范围内，对吸收特性进行了数值研究和分析。所提出的元吸收体在5G频谱内分别在31.11 GHz和33.77 GHz的相应工作点处示出了96%和99.99%的两个独立吸收峰。由于结构的对称性，所提出的元吸收体在入射电磁波的不同偏振角的影响下表现出不敏感的偏振性能。分析了吸收体在不同入射电磁波方向上的吸收特性，并在这些工作条件下对吸收体的吸收峰进行了调谐。此外，为了了解这种吸收装置的吸收行为，表面电场轮廓和电流分布也在上述两个工作频率点进行了研究。这种吸收器类型保持谨慎，以最大限度地减少在5G频带中操作的MIMO天线的元件之间的耦合和串扰。
2023-02-27 eess.SP physics.app-ph
Electrically Small Multimodal 3D Beamforming MIMO Antenna for PHY-Layer Security
本文提出了一种用于物理层（PHY层）安全的电小型3D波束成形天线。该天线包括两层堆叠贴片结构，并且是工作在1.85 GHz附近的五模式五端口MIMO系统，具有电气尺寸${ka=0.98}$和高达${55\%}$的辐射效率。通过研究激发模式的特性，相位和幅度控制允许朝向仰角和方位角平面周围的任何方向的单向波束扫描。PHY层的安全性进行了研究，使用定向调制（DM）技术，传输未加扰的基带星座符号到一个预先指定的安全方向，同时在所有其他方向上的空间失真相同的星座。误比特率（BER）计算揭示了合法接收机的期望方向的非常低的${2\times10^{-5}}$值，其中方位角和仰角平面的BER ${<10^{-2}}$波束宽度分别为${55^{\circ}}$和${58^{\circ}}$。
2023-01-20 eess.SP
Theoretical Analysis of Near-Field MIMO Channel Capacity and Mid-Band Experimental Validation
本文从电磁信息角度刻画近场信道模型，基于均匀平面阵列和有效自由度推导了信道容量闭式解，并通过13 GHz实验验证了容量随距离增加而下降，指出大规模MIMO在收发端可提升近场增益。
2025-06-19 eess.SP
Xilinx RF-SoC-based Digital Multi-Beam Array Processors for 28/60~GHz Wireless Testbeds
5G蜂窝、大型智能表面（LIS）和全息大规模多输入多输出等新兴无线应用需要使用大量独立数字收发器在毫米波频率下进行天线阵列处理。本文总结了作者在基于宽带可重构FPGA的软件定义无线电（SDR）的28 GHz和60 GHz全数字阵列处理平台的设计和测试方面的最新进展。SDR的数字基带和微波接口方面在Xilinx的单芯片RF片上系统（RF-SoC）处理器上实现。采用ZCU-111和ZCU-1275两种RF SoC技术实现了28 GHz（实现4个平行波束，每个波束带宽0.8 GHz）和60 GHz（实现4个平行波束，每个波束带宽1.8 GHz）的全数字实时阵列处理器。为了进一步提高天线阵增益，提出了采用位于焦平面上的数字相控阵馈源（PAF）馈电的介质微透镜阵列。
2020-08-03 eess.SP
Massive MIMO Beam Management in Sub-6 GHz 5G NR
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Facebook Inc.（脸书公司）
波束码本是5G新无线电（NR）中大规模多输入多输出（M-MIMO）的新特征。由波束成形向量组成的码本用于发送参考信号，并经由码字索引从接收机获得有限的信道状态信息（CSI）。这实现了无法以其他方式获得足够CSI的大型阵列。然而，性能受到码本设计的限制。在本文中，我们表明，机器学习可以用于训练特定于站点的码本的初始访问。我们设计了一个基于自动编码器架构的神经网络，该架构使用波束空间观测结合RF环境特性来提高同步信号（SS）突发码本。我们测试我们的算法使用一个灵活的数据集生成的通道从PDDRiGa。结果表明，我们的模型优于行业标准（DFT波束），并接近最佳性能（完美的CSI和奇异值分解（SVD）为基础的波束形成），只使用几个比特的反馈。
2022-04-12 cs.LG cs.SY eess.SP
Optimal Precoder Design for MIMO-OFDM-based Joint Automotive Radar-Communication Networks
大规模部署具有协作感知技术的互联车辆增加了对5.9 GHz车联网（V2X）通信频谱的需求，该频谱主要用于交换安全消息。为了补充V2X通信并支持宽带应用所需的高数据速率，可以利用76-81 GHz的毫米波（mmWave）汽车雷达频谱。为此目的，在文献中已经提出了联合雷达-通信系统，以使用相同的波形和硬件来执行这两种功能。虽然多用户的多输入多输出（MIMO）通信能够实现独立的数据流传输，以实现高吞吐量，但MIMO雷达处理可提供对安全关键系统至关重要的高分辨率成像。然而，采用为通信设计的传统预编码方法会产生定向波束，这会损害数据流传输期间的MIMO雷达成像和目标跟踪能力。提出了一种基于正交频分复用（OFDM）波形的MIMO汽车雷达通信（JARC）联合框架。首先，我们表明，MIMO-OFDM前导码可以利用MIMO雷达处理和估计的通信信道。然后，我们提出了一个最佳的预编码器的设计方法，使高精度的目标跟踪，同时发送独立的数据流到多个接收器。所提出的方法为MIMO JARC网络提供高分辨率雷达成像和高吞吐量能力。最后，我们通过数值模拟评估所提出的方法的有效性。
2021-09-25 cs.NI eess.SP
Achieving Phase Coherency and Gain Stability in Active Antenna Arrays for Sub-6 GHz FDD and TDD FD-MIMO: Challenges and Solutions
在过去的几年里，大规模MIMO一直是学术界和工业界强烈兴趣的主题。用于蜂窝系统的3GPP标准化已经采用了大规模MIMO的原理，并且将在基站处使用大型矩形平面阵列归类为全维MIMO（FD-MIMO）以在TDD和FDD两者中操作。操作大型天线阵列基站需要系统克服由硬件损害引起的若干实现挑战，使得实际解决方案不理想且大规模部署昂贵。重要的是要从现有的挑战和解决方案中学习，以便为更大规模的部署做好准备，例如使用无小区的大规模MIMO。因此，在本文中，我们使用在实验室和商用LTE网络中的现场进行的测量，专门研究了由于RF损伤引起的相位和幅度不稳定性。我们研究了相位和幅度误差对FD-MIMO系统性能的影响。我们讨论并表征了产生这些误差的各种来源，包括低成本本振（LO）的时变相位漂移和影响RF链频率响应的内部温度变化。讨论了实际蜂窝部署的不同LO架构和校准机制的最低要求和权衡。然后，我们提供了一种新的相干LO分配机制和相关的新的阵列校准机制，可以应用到TDD和FDD系统的细节。测量结果提供了一个二维全连接的混合波束形成阵列架构称为高清晰度有源天线系统（HDaaS），以验证这些方法的性能。这些结果展示了所提出的方法的有效性，可以很容易地扩展到其他阵列架构，包括子阵列混合波束形成和元素级数字化。
2019-09-17 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Learning-Based Channel Extrapolation for Dual-Band Massive MIMO Systems
State Key Laboratory of Internet of Things for Smart City and the Department of Electrical and Computer Engineering, University of Macau（物联网智能城市国家重点实验室和澳门大学电子与计算机工程系）；Department of Electrical and Electronic Engineering, Imperial College London（帝国理工学院伦敦分校电子与电气工程系）
本文提出了一种基于深度学习的多域融合信道外推方法，用于将sub-6 GHz频段的信道状态信息外推到毫米波频段，以减少毫米波信道状态信息获取的试点开销，提高大规模MIMO系统的效率。
2026-05-18 cs.LG eess.SP
JCR70: A Low-Complexity Millimeter-Wave Proof-of-Concept Platform for A Fully-Digital MIMO Joint Communication-Radar
在毫米波（mmWave）波段具有多输入多输出（MIMO）架构的全数字宽带联合通信雷达（JCR）将实现高的联合通信和雷达性能，同时增强设计灵活性。具有少量位模数转换器（ADC）的量化接收器将为未来便携式设备和自动驾驶汽车提供实用的JCR解决方案，降低功耗。在本文中，我们提出了一个联合通信雷达的概念验证平台，名为JCR 70，这些JCR系统使用真实的信道测量在71-76 GHz频段的性能进行评估和演示。我们开发这个平台，通过扩展毫米波通信设置与一个额外的全双工雷达接收器，并通过捕获MIMO JCR信道使用移动天线在滑轨上。为了表征我们开发的测试JCR性能，我们进行了几次室内和室外实验，并对测量数据应用传统和先进的处理算法。此外，我们还将JCR 70平台的性能与INRAS Radarbook进行了比较，后者是最先进的77 GHz汽车雷达评估平台。结果表明，对于高达5 dB的信噪比，具有2-4位ADC的量化接收器的性能通常非常接近高分辨率ADC。我们的JCR 70平台具有73 GHz和2 GHz带宽的全数字JCR波形，由于更高的带宽和更大的合成天线孔径，因此比Radarbook具有更高的分辨率能力。
2020-06-23 cs.IT eess.SP math.IT
System Concept and Demonstration of Bistatic MIMO-OFDM-based ISAC
本文针对6G网络中双基地ISAC的同步与多天线扩展问题，提出基于MIMO-OFDM的双基地ISAC系统概念及分布式同步方案，并通过27.5 GHz下4x8 MIMO实测验证其可行性。
2025-04-10 eess.SP
Contact-Free Multi-Target Tracking Using Distributed Massive MIMO-OFDM Communication System: Prototype and Analysis
基于无线的人类活动识别已成为实现无接触人机交互和人与环境交互的关键技术。本文研究了基于现有通信系统的非接触多目标跟踪问题。一个雷达样的原型是建立在一个低于6 GHz的分布式大规模多输入多输出（MIMO）正交频分复用通信系统。具体地，原始信道状态信息（CSI）在用于跟踪之前在频域和天线域中被校准。然后提取从运动行人反射或散射的目标CSI。为了避免分布式大规模多输入多输出多目标检测中的复杂关联问题，提出了一种基于复贝叶斯压缩感知（CBCS）算法，直接根据提取的感兴趣目标CSI信号估计目标位置。从CBCS估计的位置被馈送到高斯混合概率假设密度滤波器进行跟踪。多行人跟踪实验中进行的房间大小为6.5 m $\times$ 10 m，以评估所提出的算法的性能。根据实验结果，我们实现了第75和第95百分位的精度为12.7厘米和18.2厘米的单人跟踪和28.9厘米和45.7厘米的多人跟踪，分别。此外，该算法实现了实时跟踪的目的，这是有前途的实际MTT用例。
2023-01-02 eess.SP
Cell-free versus Conventional Massive MIMO : An Analysis of Channel Capacity based on Channel Measurement in the FR3 Band
本文通过FR3频段信道测量，比较了无基站与传统大规模MIMO在不同信噪比下的信道容量，发现64元件阵列配置在LOS和NLOS条件下分别带来14.02%和24.61%的增益。
2025-12-02 eess.SP
Spherical Wavefronts Improve MU-MIMO Spectral Efficiency When Using Electrically Large Arrays
现代MIMO通信系统几乎完全是在天线阵列上局部平面波前的假设下设计的。这被称为远场近似，在大多数相关传输范围内，在低于6 GHz的频率下是合理的。然而，当使用更高的频率和更短的传输范围时，阵列上的波曲率不再可以忽略，并且阵列在所谓的辐射近场区域中操作。这封信的目的是表明，经典的远场近似可能大大低估了多用户MIMO通信在30 GHz频段及以上，甚至在超过夫琅和费距离的范围内可实现的频谱效率。对于具有典型尺寸的平面阵列，我们表明，计算组合方案的基础上的远场模型显着降低了信道增益和空间复用能力。当使用辐射近场模型时，干扰抑制方案，如最佳最小均方误差组合器，与电大阵列相结合时，似乎是非常有前途的，以满足下一代网络的严格要求。
2023-02-27 cs.IT eess.SP math.IT
High-gain MIMO Beamforming Antenna System for DSRC and mmwave 5G Integration in Autonomous Vehicles
针对自动驾驶车辆对高可靠、高速、低延迟通信的需求，提出一种可同时支持 5.9 GHz DSRC 与 28 GHz mmWave 5G 的高增益 MIMO 波束成形天线系统，以兼顾紧凑结构、双频工作、波束扫描和端口隔离。
2025-06-02 cs.IT cs.SY eess.SP
A Projective Geometric View for 6D Pose Estimation in mmWave MIMO Systems
30- 300 GHz频段的毫米波（mmWave）系统是5G及5G以后的基本使能技术之一，提供大带宽，不仅用于高数据速率通信，还用于精确定位服务，以支持车辆定位等高精度要求的应用。由于可以在具有小占用面积的用户设备上引入相对较大的阵列，确定用户取向的能力变得解锁。完整用户姿势（关节3D位置和3D取向）的估计被称为6D定位。传统上，使用天线阵列的6D定位的问题被认为是困难的，并且通过算法学和优化的组合来解决。在本文中，我们揭示了AoA和AoD之间的密切联系，以及从计算机视觉研究的透视投影模型。这种连接使我们能够通过采用计算机视觉的最先进方法来解决6D定位问题。更具体地，首先利用透视投影模型对两个问题（即，来自多个单天线基站的来自AoA的6D姿态估计和基于单BS毫米波通信的6D SLAM）进行建模，然后进行求解。数值模拟表明，所提出的估计接近理论性能界限。此外，所提出的SLAM方法是有效的，即使在没有LoS路径，或知识的LoS/NLoS条件。
2023-02-02 eess.SP
Electromagnetic Bounds on Realizing Targeted MIMO Transfer Functions in Real-World Systems with Wave-Domain Programmability
Aalto University（阿尔托大学）；Univ Rennes, CNRS, IETR - UMR 6164（雷恩大学，法国国家科学研究中心，IETR - UMR 6164）
本文研究了在现实系统中实现目标MIMO转移函数的电磁限制，通过多端口网络模型和现实硬件约束推导出保真度上限，并通过实验验证了可调元件数量和耦合强度对结果的影响。
2026-02-15 eess.SP physics.app-ph
U6G XL-MIMO Radiomap Prediction: Multi-Config Dataset and Beam Map Approach
School of Information Science and Engineering, Southeast University（信息科学与工程学院，东南大学）；Institute of Communications Engineering, National Sun Yat-sen University（通讯工程研究所，国立中山大学）
本文提出多配置数据集和波束图方法，解决U6G XL-MIMO辐射图预测中的数据稀缺和泛化问题，通过物理指导的空间特征提升预测精度。
2026-03-06 cs.LG eess.SP
LuMaMi28: Real-Time Millimeter-Wave Massive MIMO Systems with Antenna Selection
本文介绍了LuMaMi 28，一个实时的28 GHz的大规模多输入多输出（MIMO）的测试床。在该测试平台中，基站具有16个具有全数字波束成形架构（具有不同的预编码算法）的收发器链，并同时支持具有空间复用的多个用户设备（UE）。UE配备有用于实时天线选择的波束可切换天线阵列，其中从四个预定义波束中选择具有最高信道幅度的一个。对于波束可切换天线阵，我们考虑了两种不同波束宽度和不同峰值增益的UE天线。基于此测试平台，我们提供了毫米波（mmWave）大规模多输入多输出性能在不同的现实生活场景与静态和移动UE的测量结果。我们探索毫米波大规模多输入多输出系统的天线选择的基础上测量的信道数据的潜在好处，并讨论通过实时测量的性能结果。
2021-09-07 cs.IT eess.SP math.IT
Massive MIMO is a Reality -- What is Next? Five Promising Research Directions for Antenna Arrays
大规模多输入多输出（多输入多输出）不再是未来蜂窝网络的“狂野”或“有前途”的概念-在2018年成为现实。具有64个全数字收发器链的基站（BS）在多个国家进行了商业部署，大规模多输入多输出的关键成分已使其成为5G标准，实现前所未有的频谱效率所需的信号处理方法已经开发出来，并且由于导频污染而导致的限制已经得到解决。即使是毫米波频率的全数字大规模多输入多输出阵列的开发--曾经被认为是极其复杂和昂贵的--也在顺利进行中。几年后，采用全数字收发器的大规模多输入多输出将成为6 GHz以下和毫米波频率的主流功能。在本文中，我们解释了大规模多输入多输出研究传奇的第一章是如何结束的，而故事才刚刚开始。即将到来的具有大规模天线阵列的BS的大规模部署打开了通向空间处理能力无所不在的全新世界的大门。除了移动宽带服务外，天线还可用于其他通信应用，如低功率机器型或超可靠通信，以及雷达、传感和定位等非通信应用。我们概述了五个新的大规模多输入多输出相关的研究方向：极大孔径阵列，全息大规模多输入多输出，六维定位，大规模MIMO雷达和智能大规模多输入多输出。
2019-06-12 cs.IT eess.SP math.IT
Radiation Pattern Synthesis Using Hybrid Fourier- Woodward-Lawson-Neural Networks for Reliable MIMO Antenna Systems
在本文中，我们实现混合伍德沃德-劳森-神经网络和加权傅立叶方法来综合天线阵列。神经网络（NN）在这里应用到简化的MIMO天线阵列的建模，通过评估相位。其主要问题显然是寻找最佳的线性天线阵元的权重，使辐射方向图具有最小的旁瓣电平（SLL），从而改善天线阵列的性能。为了实现这一目的，实现了频率为2.45 GHz的用于可靠的多输入多输出（MIMO）应用的天线阵列。为了验证所提出的方法，许多例子的均匀激励阵列方向图的主波束放在有用信号的方向。Woodward-Lawson-Neural Networks综合方法允许找出有趣的分析方程用于天线阵列的综合，并突出了输入和输出中的系统参数之间的灵活性。这种混合优化的性能强调了系统适合无线通信的程度以及它如何参与减少干扰。
2017-10-07 cs.IT eess.SP math.IT
Beam Entropy of 5G Cellular Millimetre-Wave Channels
在本文中，我们使用NYUSIM模拟器获得并研究毫米波（mm波）信道模型的典型波束熵值，频率高达100 GHz，用于第五代（5G）和超过5G的蜂窝通信系统。波束熵用于量化稀疏MIMO信道在波束空间的随机性。较低的相对波束熵信道适用于存储器辅助排序（MarS）和混合射频（RF）波束训练算法。通过基于波束空间中的信道随机性生成密码密钥，高波束熵对于低开销安全无线电通信可能是有利的，特别是对于稀疏的多输入多输出（MIMO）信道。在这项工作中，城市微（UMi），城市宏（UMa）和农村宏（RMa）蜂窝场景进行了研究，为28，60，73和100 GHz。
2019-07-15 cs.IT cs.SY eess.SP
Real-Time Millimeter-Wave MIMO Channel Sounder for Dynamic Directional Measurements
在本文中，我们提出了一种新的实时多输入多输出（MIMO）信道探测器的28 GHz频段。到目前为止，大多数毫米波信道的方向特性的研究都使用机械旋转喇叭天线。相比之下，这里提出的探测器能够在相控阵的帮助下执行水平和垂直波束转向。由于其快速波束切换能力，所提出的探测器可以在1.44毫秒内执行在发射器（TX）和接收器（RX）处定向分辨的测量，而旋转喇叭天线探测器所需的时间为数分钟甚至数小时。这不仅使得能够测量更多的TX-RX位置以获得更好的统计有效性，而且还允许在动态环境中执行方向分析。短的测量时间与高相位稳定性相结合限制了TX和RX之间的相位漂移，即使在TX和RX没有用于同步的电缆连接时，也能够实现所有波束对的相位相干探测，而没有任何延迟模糊。此外，随时间的相位稳定性使得能够对复杂RX波形进行平均，以在高路径损耗测量期间提高信噪比。本文讨论了系统的设计，以及为验证探测器的性能进行的测量。此外，我们提出的样本结果，在动态环境中的双向测量。
2018-07-31 cs.IT eess.SP math.IT
