Millimeter-wave Multimode Circular Array for Spatially Encoded Beamforming in a Wide Coverage Area
本文总结了毫米波（mmWave）的多模圆形天线阵列的波束形成器，能够在一个广泛的覆盖范围内进行特殊编码的数据传输的研究。圆形天线阵列能够实现整个360度。方位扇区覆盖，其中广播、单播和多播无线电传输是可能的。沿仰角轴的轨道角动量（OAM）模式传输，即，垂直于方位平面的方向。这两种类型的空间编码波束形成使得几乎覆盖整个半球成为可能。圆形阵列是使用12个多层贴片天线，具有独特的辐射性能，有助于在方位角和仰角辐射。所提出的阵列架构及其辐射性能使其成为mmWave 5G空间编码波束成形的良好候选者。
2020-12-29 eess.SP
Rectangular Planar vs Concentric Circular Array for 5G Beamforming
第五代（5G）无线网络中的发射机信号由于使用Sub-6 GHz和毫米波（mmWave）频带中的较高频率而遭受显著的路径损耗。因此，波束成形是5G中重要而强大的工具，可以增强所需方向的信号并抑制来自其他方向的干扰。对于给定数量的天线元件，阵列的几何形状决定其波束方向图。现有文献中的大多数工作都涉及将矩形平面天线（RPA）阵列用于5G波束成形。在这项工作中，我们证明了一个同心圆天线（CCA）阵列是能够产生一个显着更窄的波束比RPA阵列，同时操作与一个显着更少的天线元件在一个相当小的面积。CCA阵列的这种能力可以在链路和系统级别上用于增强5G网络的性能。
2022-03-01 eess.SP
Millimeter-Wave True-Time Delay Array Beamforming with Robustness to Mobility
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本文提出一种基于真时间延迟的毫米波阵列波束成形方法，通过频率依赖的斜束实现对移动用户的鲁棒性，提升宽带多用户下行链路场景下的连接可靠性与适应性。
2025-12-09 eess.SP
Efficient Cell-Specific Beamforming for Large Antenna Arrays
我们提出了一种有效的方法来设计宽波束与空间平坦的阵列因子和有效的功率利用率为特定于小区的覆盖在通信系统配备了大型天线阵列。为了确保全功率效率，该方法仅限于相位权重操纵。我们的框架是基于双极化波束形成和多相Golay序列之间的连接。利用这种连接，我们提出了几种方法，从较小的阵列扩展到较大的尺寸，同时保持辐射模式。此外，为了填补在可行的阵列大小的差距，我们引入了$ε$ -互补的概念，放宽了对零旁瓣的总和非周期自相关函数的序列对的要求。此外，我们开发了一种改进的大波束形成算法（MGDA），发现$ε$ -互补对任意长度，从而使宽波束形成任意大小的均匀线阵。我们还讨论了这种方法的扩展到二维均匀矩形阵列。我们的数值结果表明，相对于现有的波束展宽方法的优越性，所提出的方法。
2021-10-11 eess.SP
SPSA-Based Successive Beamforming for Mobile Satellite Receivers with Phased Arrays
高效、低复杂度的波束形成设计是采用相控阵移动接收机的卫星通信系统的重要组成部分。在这项工作中，我们采用的同时扰动随机逼近（SPSA）方法与连续的子阵列选择找到最佳的天线权重，最大限度地提高接收信号的功率在一个均匀的平面阵列（UPA）。所提出的算法是基于迭代梯度近似注入一些精心设计的扰动参数估计。此外，连续子阵列选择技术提高了基于SPSA算法的性能，并使它们对初始波束方向不太敏感。仿真结果表明，我们提出的算法可以实现有效和可靠的性能，即使在初始波束方向没有很好地对准卫星方向。
2021-04-19 eess.SP
Joint Optimization of Flexible Antenna Array Shape and Beamforming for Secure Communication
Sun Yat-Sen University（中山大学）；The University of Sydney（悉尼大学）；University of Surrey（萨里大学）
本文提出通过联合优化灵活天线阵列形状与波束成形，提升无线通信的安全性。
2026-02-27 eess.SP
Energy-Efficient Secure Communications via Joint Optimization of UAV Trajectory and Movable-Antenna Array Beamforming
提出联合优化无人机轨迹与可移动天线阵列可重构波束成形的框架，在保障合法通信的同时提升保密能效与物理层安全。
2025-07-28 eess.SP
Hybrid Beamforming With Sub-arrayed MIMO Radar: Enabling Joint Sensing and Communication at mmWave Band
本文提出了一种将混合波束形成技术与子阵列MIMO雷达技术相结合的毫米波（mmWave）波段双功能雷达通信（DFRC）系统波束形成设计方法。我们假设基站（BS）服务于位于非视距（NLoS）信道中的用户设备（UE），该用户设备同时主动检测位于视距（LoS）信道中的多个目标。给定最优通信波束形成器和期望的雷达波束方向图，在非凸恒模（CM）和功率约束下，设计模拟和数字波束形成器，使得通信和雷达波束形成误差的加权和最小。该优化问题可分解为三个子问题，并采用交替极小化方法求解。数值仿真验证了所提出的波束成形设计的可行性，并表明我们的方法提供了一个有利的性能之间的权衡传感和通信。
2018-10-24 eess.SP
Dimensionality Reduced Antenna Array for Beamforming/steering
波束成形使得聚焦通信方法成为可能。它广泛应用于阵列超声波、光学、高速无线通信等电磁波领域。传统的波束控制通常需要在每个辐射元件之后添加单独的有源幅度相位控制单元。大规模相控阵天线的高功耗和复杂性可以通过减少有源控制器的数量来克服，将波束形成技术推向卫星通信和深空探测。本文提出了一种全新的降维级联角偏置相控阵天线（DRCAO-PAA）设计。此外，建议的DRCAO-PAA压缩使用奇异值沉积的概念。为了给实际应用铺平道路，采用了粒子群优化算法和深度神经网络Transformer。在此理论框架的基础上，搭建了实验板对理论进行了验证。最后，分别用4/3/2主动控制器实现了16/8/4阵列的波束控制。
2022-10-28 eess.SP
Orthogonal Linear Array based Product Beamforming for Real Time Underwater 3D Acoustical Imaging
本文提出一种基于L形正交线性阵列与象限时域乘积波束形成的水下三维声学成像方法，有效降低了计算复杂度并解决了多目标模糊问题，在保持图像质量的同时将计算时间缩减97倍。
2024-11-14 eess.SP
Analog Beamforming for Active Imaging using Sparse Arrays
本文研究了模拟波束形成在主动传感应用中的应用，如毫米波雷达或超声成像。模拟波束形成架构采用单个RF-IF链，通过廉价的移相器连接到所有阵元。与为每个传感器配备专用RF-IF链的全数字波束形成器相比，这可以大幅降低成本。然而，仅控制元件相位可能导致旁瓣电平升高和图像质量降低。我们通过图像加法来解决这个问题，图像加法通过将几个较低分辨率的分量图像相加来合成高分辨率图像。图像添加还促进了稀疏阵列的使用，这可以进一步降低阵列成本。为了限制图像采集时间，我们制定了一个优化问题，以最大限度地减少组件图像的数量，实现所需的点扩散函数。我们提出了一个梯度下降算法找到一个局部最优解这个问题。我们还推导出实现传统的全数字波束形成器解决方案所需的分量图像的数量上界。
2019-06-21 eess.SP
A Direct- Conversion Digital Beamforming Array Receiver with 800 MHz Channel Bandwidth at 28 GHz using Xilinx RF SoC
本文讨论了28~GHz全数字直接变频阵列接收机的早期结果。所提出的接收器利用商业现货（COTS）电子产品，包括接收器链。该设计包括一个定制的28 GHz贴片天线子阵列，在仰角平面提供增益，方位角平面波束成形提供的实时数字信号处理（DSP）算法运行在Xilinx射频系统芯片（RF SoC）。该阵列接收机采用全数字阵列处理，支持ADC采样率高达2~GS/s，每个天线的工作带宽高达1~GHz。RF混合信号数据转换电路和DSP算法在Xilinx ZCU 1275原型平台上安装的单芯片RF SoC解决方案上运行。
2019-11-20 eess.SP
Implicit Neural Representation of Beamforming for Continuous Aperture Array Systems
Beihang University（北京航空航天大学）；Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）
本文提出基于学习的优化方法，用于连续孔径阵列系统中的下行波束成形，通过隐式神经表示实现高效波束成形优化，提升频谱效率并降低推理延迟。
2026-03-17 eess.SP
Phased Array With Improved Beamforming Capability via Use of Double Phase Shifters
无源电子扫描阵列（PESA）因其结构简单、成本低廉而得到广泛应用。{Its天线权重具有单位模数，并且因此仅可以控制权重相位。PESA具有有限的波束图案设计自由度，其中仅可控制主波束的方向。在本文中，我们提出了一种新的方法来提高PESA的波束形成能力，赋予它更多的自由度，通过使用双移相器（DPS）。通过这样做，可以控制天线权重的幅度和相位，从而允许波束图案设计中的更大灵活性。我们还考虑到移相器的物理分辨率限制，并提出了一种方法来近似一个给定的复杂波束形成器使用DPS。仿真结果表明，即使在低相位分辨率的波束形成显着改善。
2022-04-14 eess.SP
Sparse Array Beamforming Design for Wideband Signal Models
我们开发了稀疏阵列接收波束形成器的设计方法，实现最大的信号与干扰加噪声比（MaxSINR）的宽带源和干扰机。抽头延迟线（TDL）滤波和DFT实现宽带阵列处理被认为是。阵列稀疏性源于在传感器之间切换的可用RF传输链的有限数量，从而在不同时间配置不同的阵列。将稀疏阵列的构形设计问题转化为二次约束二次规划问题，并采用半定松弛法求解。一个计算上可行的方法，通过SCA（连续凸松弛）也追求。为了实现一个可实现的设计，在存在缺失的自相关滞后，我们提出了无参数块Toeplitz矩阵完成估计整个阵列孔径的接收数据相关矩阵。结果表明，最佳的宽带稀疏阵列有效地利用了阵列孔径，并提供了相当大的性能改善次优阵列拓扑结构。
2020-11-04 eess.SP
Distributed Beamforming Using Decentralized Time Synchronization in a Six-Element Array
本文提出一种基于分散式时间同步的六节点分布式阵列波束成形方法，通过无线协调实现高精度同步，实验达到98%理想相干增益和小于36皮秒的同步精度。
2025-05-22 eess.SP
Beamforming Gain with Single-RF Movable Arrays
China Telecom Beijing Research Institute（中国电信北京研究院）；Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；University of Alberta（阿尔伯塔大学）
研究单射频链驱动所有可移动天线单元，分析天线位置配置实现的波束赋形增益，证明单径信道下增益随天线数线性增长，多径信道下给出相干合并条件和孔径要求，并推导多用户场景的最优功率分配和天线位置搜索算法。
2026-06-11 eess.SP
UAV-Enabled Wireless Networks with Movable-Antenna Array: Flexible Beamforming and Trajectory Design
本文研究可移动天线阵列增强的无人机多用户通信系统，通过交替优化联合设计波束赋形、轨迹与天线位置以最大化数据速率，并验证了其性能优势。
2024-08-26 eess.SP
A Scalable MVDR Beamforming Algorithm That is Linear in the Number of Antennas
针对大规模阵列MVDR波束成形计算复杂度过高的问题，提出利用Sherman-Morrison公式和低秩SVD将复杂度从三次方降至线性，在保持高精度的同时显著降低计算负载，适用于实时应用。
2025-10-16 eess.SP
Experimental Evaluation of Geometry and Reciprocity-Based Beamforming with Large Arrays for RF Wireless Power Transfer
KU Leuven（荷语鲁汶大学）
本文通过实验比较了几何波束成形与CSI波束成形在RF无线电力传输中的性能，展示了几何波束成形在不同传播条件下的功率增益及系统开销与多径鲁棒性的权衡。
2026-04-13 eess.SP
Joint optimization of microphone array geometry, sensor directivity pattern, and beamforming parameters for linear superarrays
本文提出一种广义线性超阵列优化框架，联合优化阵列几何结构、阵元指向性和波束成形滤波器，以最小化全频段和导向方向的波束图近似误差，显著提升了阵列的指向性与稳定性。
2025-10-28 eess.SP
The Radon Transform, True Time Delay Beamforming, and Ultra-Wideband Antenna Arrays (Invited Paper)
A. James Clark School of Engineering, University of Maryland（马里兰大学A·詹姆斯·克拉克工程学院）；University of California Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
针对6G无线中FR3频段的大带宽与大天线阵列挑战，本文提出利用Radon变换等方法实现真实时间延迟波束成形，以提升超宽频带天线阵列的性能。
2026-04-22 eess.SP
From Sparse Probes to Sum-Rate Maximization: Electromagnetic Twin Beamforming
South China University of Technology（华南理工大学）；Technical University of Berlin（柏林工业大学）；Huizhou University（惠州学院）；The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；Tohoku University（东北大学）
针对无线地图更新时全位置探测成本高的问题，提出电磁双（ET）波束成形，通过稀疏探测结合图正则化估计等技术实现和速率最大化，在1%或7%探测下性能优于静态信道知识地图，接近完美协方差波束成形。
2026-08-24 eess.SP
Robust Beamforming for Downlink 3D-MIMO Systems with $l_1$-norm Bounded CSI Uncertainty
提出了一种新的三维多输入多输出（3D-MIMO）系统中的鲁棒波束形成方案。作为大规模多输入多输出的典型部署之一，3D-MIMO系统在角域上具有稀疏信道。因此，各种稀疏信道估计算法产生稀疏信道估计误差，其可用于缩小不完美CSI的扰动区域。针对鲁棒波束形成问题，提出了一种$l_1$ -范数有界的信道不确定性模型，该模型充分考虑了信道误差的稀疏性.与传统的球形不确定性相比，我们证明了在相同的信干噪比（SINR）门限下，具有$l_1$范数有界不确定性的方案消耗更少的波束形成功率。该方案被转化为二阶锥规划（SOCP）和仿真结果验证了我们的算法的有效性。
2018-11-01 eess.SP
Analog beamforming using time-modulated arrays with digitally preprocessed rectangular sequences
针对传统时间调制阵列谐波波束数量增加时灵活性差、效率低的问题，提出对矩形脉冲进行离散时间预处理的方法，在保留硬件简洁性的同时实现灵活高效精准的谐波波束成形。
2024-01-28 eess.SP
Delay Alignment Modulation with Hybrid beamforming for Spatially Sparse Communications
针对毫米波/太赫兹大规模 MIMO 中全数字 DAM 硬件成本与功耗过高的问题，提出模拟/数字混合波束成形 DAM，并通过仿真证明其性能接近全数字方案。
2023-07-17 eess.SP
Learning-Based Beamforming for Energy Efficiency of Continuous Aperture Array Systems
Beihang University（北京航空航天大学）
研究针对下行多用户多连续孔径阵列系统，提出由图神经网络和基于泛函梯度的隐式神经表示组成的级联网络架构，联合优化基站连续孔径阵列尺寸与波束成形函数，提升能量效率，降低推理延迟、样本复杂度和训练时间。
2026-07-15 eess.SP
Homomorphic Directional Beamforming with Analog True Time Delay Arrays
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本文提出基于真时间延迟阵列配置矩阵与波束图之间的同态关系的新型分裂波束图生成算法，通过低内存和低计算成本实现均匀的波束成形增益，提升多用户设备的公平功率分配。
2026-05-07 eess.SP
Flexible Beamforming Design with Two-layer Rotatable Antenna: Synergizing Array and Antenna Rotations
The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳））；Southern University of Science and Technology (SUSTech)（南方科技大学）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
本文提出分层旋转六维可重构天线系统，通过联合优化两级旋转和发射波束成形，提升下行覆盖性能，改进波束成形增益。
2026-07-28 eess.SP
A beamforming approach to the self-calibration of phased arrays
本文提出了一种校准孔径阵列模拟链方向无关增益的波束形成方法。通过将每个天线的输出电压与使用阵列的其他天线波束成形的电压互相关来获得增益估计。当波束形成权值等于平均互相关功率时，与StEFCal算法建立关系。一个例子说明了这种方法的几个点源和一个256元素的阵列。
2020-05-24 astro-ph.IM eess.SP
Decentralized Frequency Alignment for Collaborative Beamforming in Distributed Phased Arrays
提出了一种新的分布式谐振（频率对准）方法，用于协调开环相干分布式天线阵列中的节点，以实现分布式波束形成。这种方法利用了节点之间共识优化的概念，而不需要集中控制。分散的频率共识可以通过节点之间的迭代频率交换来实现。推导了相干分布式阵列接收信号的模型，分析了振荡器频率漂移引起的相位误差对波束形成的影响。我们介绍和讨论的平均共识协议的频率转移无向网络中，每个节点发送和接收其他节点的频率信息。我们分析了以下情况：1）静态拓扑的无向网络; 2）动态拓扑的无向网络，其中节点之间的连接是动态建立和丢失的;以及3）振荡器频率漂移的无向网络。我们表明，在一个给定的网络中的所有节点实现平均共识和实现共识所需的迭代次数可以最小化为一个给定的节点集群。数值仿真表明，在无误差分布相控阵中，一致性算法能在容许误差范围内获得大于90%的高相干增益。
2019-11-22 eess.SP
K-Space Beamforming for an Array of Quantum Sensors
本文提出一种用于量子传感器阵列的K空间波束形成技术，利用频率梳波形和相位累积生成k空间峰值，并通过相干积分增益放大接收信号。
2023-12-27 eess.SP
mmWave Spatial-Temporal Single Harmonic Switching Transmitter Arrays for High back-off Beamforming Efficiency
本文提出了一种时空单谐波开关（STHS）发射机阵列结构，在功率回退（PBO）区域具有增强的效率。STHS是一种电磁和电路共同设计和联合优化的发射阵列，同时实现波束形成和回退功率产生。在STHS中最初添加时间维度以实现回退效率增强，其可以与传统的功率回退增强方法（诸如Doherty放大器和包络跟踪）相结合。该设计是通过一个两级功率放大器在65-nm CMOS在77 GHz，实现了24.2%的峰值漏极效率（DE），22% DE在3-dB PBO，16% DE在6-dB PBO，和10.2%在9-dB PBO的模拟验证。与A/B类放大器相比，在3-dB PBO时效率提高了57%，在6-dB PBO时效率提高了100%，在9-dB PBO时效率提高了190%。
2021-06-30 eess.SP
Mutual Coupling-Aware Beamforming in Multi-User Continuous Aperture Array Systems
Shenzhen University（深圳大学）；the University of Hong Kong（香港大学）；Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽皇后学院）
本文研究了连续孔径阵列（CAPA）辅助多用户系统中的互耦感知波束成形设计，提出基于核近似（KA）的加权最小均方误差（WMMSE）算法，实现了最优波束成形条件，并验证了CAPA到CAPA多输入多输出系统在近距离部署时的性能优势。
2026-04-13 eess.SP
Broadband Beamforming via Linear Embedding
在现代应用中，多传感器阵列受到不断存在的需求，以适应具有更高带宽的信号。用于宽带波束形成的标准方法，即数字波束形成和实时延迟，在规模上实现是困难和昂贵的。在这项工作中，我们探索了一种替代方法的宽带波束形成，使用一组线性测量和一个强大的低维信号子空间模型。直接从传感器获取的线性测量值用作降维的方法，并用于限制阵列读出。从这些嵌入的样本中，我们展示了如何使用Slepian子空间模型将原始样本恢复到可证明的小残差内。以前的工作在多传感器阵列子空间模型主要是从定性或渐近的角度分析性能。相比之下，我们给出了不同的降维策略如何保持阵列增益的定量估计。我们还展示了如何空间和时间相关性可以用来放松标准的奈奎斯特采样标准，如何恢复可以通过快速算法实现，以及如何“硬件友好”的线性测量可以设计。
2022-06-14 eess.SP
Beamforming with Oversampled Time-Modulated Arrays
针对传统移相器分辨率问题，提出过采样时间调制阵列（TMA）工作模式，在开关频率为符号速率小倍数约束下，通过过采样因子$O$成倍提高相移分辨率（代价为引入谐波），还实现$O+1$个均匀分布的阵列加权幅度。
2025-02-12 eess.SP
DOA Estimation-Oriented Joint Array Partitioning and Beamforming Designs for ISAC Systems
针对ISAC系统多用户通信与雷达感知的性能权衡问题，提出动态分区天线阵列架构，联合设计阵列划分与发射波束成形以最小化DOA估计误差，并开发交替算法及启发式策略，仿真验证其有效性。
2025-02-13 eess.SP
Digital Predistortion in Large-Array Digital Beamforming Transmitters
在这篇文章中，我们提出了一种新的数字预失真（DPD）的解决方案，可以大大降低线性化一组功率放大器（PA）在单用户大规模数字波束成形发射机的复杂性。与假设每个功率放大器具有专用DPD的当前技术水平的解决方案（这在大天线阵列的背景下是不可行的）相比，所提出的解决方案仅需要单个DPD以便线性化任意数量的功率放大器。为此，所提出的DPD基于最小化组合信号在预期接收器方向上的非线性失真来对数字预编码器的输入处的信号进行预失真。这是一个理想的特征，因为在其他方向上产生的发射由于较少的相干叠加而被部分稀释。通过这种方法，只需要一个DPD，从而大大降低了复杂性并节省了能源。
2018-12-04 eess.SP
Sparse Convolutional Beamforming for 3D Ultrafast Ultrasound Imaging
实时三维（3D）超声提供了体内器官和血管的完整可视化，这对于诊断和治疗各种疾病至关重要。然而，3D系统由于换能器元件的巨大数量和随之而来的数据大小而需要大量的硬件。这大大增加了成本，并限制了帧速率和图像质量，从而阻止了3D超声在全球诊所的普遍实践。最近的一项研究提出了一种称为卷积波束成形算法（COBA）的技术，该技术可以提高图像质量，同时允许显着减少元素。COBA是针对使用完整和稀疏阵列的2D聚焦成像而开发和测试的。后者被称为稀疏COBA（SCOBA）。在本文中，我们建立在以前的工作，并介绍了一种非线性波束形成器的三维成像，称为COBA-3D，由2D空间卷积的同相和正交接收信号。所提出的技术考虑了发散波传输，因此，与标准延迟和求和波束形成相比，实现了提高的图像分辨率和对比度，同时实现了高帧速率。将2D稀疏阵列扩展到我们的方法中创建了SCOBA-3D：一种稀疏波束形成器，它提供了显着的元素减少，从而允许使用通常可用于2D设置的资源执行3D成像。为了创建二维稀疏阵列，我们提出了一个可扩展的和系统的方法来设计二维分形稀疏阵列。拟议的框架铺平了道路，负担得起的超快超声设备，执行高质量的3D成像，使用幻影和离体数据证明。
2020-04-23 eess.SP
Robust Direction-of-Arrival Estimation using Array Feedback Beamforming in Low SNR Scenarios
本文提出一种基于重传空间反馈和MVDR的阵列波束成形DoA估计方法，在低信噪比下将角度估计误差降低20度。
2023-04-15 eess.SP
Mutual Information-oriented ISAC Beamforming Design for Large Dimensional Antenna Array
针对现有ISAC波束成形依赖完美瞬时CSI的局限，基于统计CSI推导加权互信息闭式表达式，提出PGA算法优化波束成形，兼顾感知与通信性能并验证其有效性。
2025-06-17 eess.SP
Lens Antenna Arrays-Assisted mmWave MU-MIMO Uplink Transmission: Joint Beam Selection and Phase-Only Beamforming Design
研究了一种透镜天线阵列辅助的毫米波多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统。基站的波束选择矩阵和用户终端的纯相位波束形成器被联合设计，目的是最大化上行链路和速率。为了处理混合整数优化问题，通过加权最小均方误差（WMMSE）、块坐标下降（BCD）和最小化-最大化（MM）技术，提出了一种基于罚对偶分解（PDD）的迭代算法.此外，一个低复杂度的顺序优化（SO）为基础的算法提出了轻微的和速率性能损失的代价。数值结果表明，所提出的方法可以实现更高的和率比国家的最先进的方法。
2022-07-30 eess.SP
Beyond Beamforming: Phase-and-Gain Channel Shaping via Rotatable Antenna Arrays
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Guangdong University of Technology（广东工业大学）
本文研究基于可旋转天线阵列的多用户通信系统几何可重构传输，通过联合优化阵列姿态与单元指向实现信道相位与增益的协同塑造，并提出高效优化框架提升加权和速率。
2026-07-03 eess.SP
A Novel Approach to Ultrasound Beamforming using Synthetic Transmit Aperture with Low Complexity and High SNR for Medical Imaging
针对传统相控阵超声波束形成计算量高、成本高的问题，提出低复杂度高信噪比的8通道合成发射孔径接收波束形成方法，相较传统方法内存需求更低、帧率和信噪比更高。
2024-07-14 eess.SP
Joint Hybrid and Passive RIS-Assisted Beamforming for MmWave MIMO Systems Relying on Dynamically Configured Subarrays
依赖于混合波束成形结构的可重构智能表面（RIS）辅助毫米波（mmWave）通信系统能够以低硬件复杂度和低功耗实现高频谱效率。在本文中，我们提出了一个RIS辅助毫米波点对点系统依赖于动态配置的子阵列连接的混合波束形成结构。更明确地说，提出了一种依赖于双分辨率移相器的节能模拟波束形成器。然后，我们设想了一个连续干扰消除（SIC）的方法，用于联合设计的混合波束形成矩阵的基站（BS）和被动波束形成矩阵的RIS。具体来说，相关的带宽效率最大化问题被转化为一系列子问题，其中移相器子阵列和RIS元件被联合优化，以最大化每个子阵列的速率。此外，提出了一种贪婪方法来确定每个子阵列的移相器配置。然后，我们建议更新的RIS元素依赖于一个复杂的圆流形（CCM）为基础的方法。所提出的动态子连接结构以及所提出的联合混合和被动波束形成方法在带宽效率和功耗之间取得了有吸引力的折衷。我们的仿真结果表明，所提出的方法相比，其传统的同行的优越性。
2022-01-12 eess.SP
Multi-stage Antenna Selection for Adaptive Beamforming in MIMO Arrays
增加多输入多输出（MIMO）天线阵列中的发射和接收元件的数量会导致硬件和计算成本的大幅增加。我们减轻这个问题，采用可重新配置的MIMO阵列，其中大的发射和接收阵列复用在一个较小的一组k基带信号。我们考虑四个阶段的MIMO阵列配置，并提出了四种不同的选择策略，以提供降维后处理，并实现硬件成本降低数字信号处理（DSP）和射频（RF）阶段。我们定义的问题作为一个行列式最大化，并制定了一个统一的配方解耦的联合问题，并选择天线/元件在一个综合问题的各个阶段。然后，我们分析了所提出的选择方法的性能，并证明，在输出SINR方面，联合发送接收选择方法执行最好的匹配滤波器，混合和因子化的选择方法。理论结果进行了数值验证，表明所有的方法允许性能和成本之间的良好权衡。
2019-04-18 eess.SP
Deep Learning for Beamforming in Multi-User Continuous Aperture Array (CAPA) Systems
本文提出DeepCAPA框架，通过推导有限维表示、利用辅助DNN逼近损失函数及设计图神经网络，高效解决CAPA系统波束成形优化问题，实现了更高频谱效率并逼近离散阵列性能上界。
2024-11-14 eess.SP
Implicit Neural Representation for Multiuser Continuous Aperture Array Beamforming
School of Electronics and Information Engineering, Beihang University（北京航空航天大学电子信息工程学院）；School of Electronic Engineering and Computer Science, Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院电子工程与计算机科学学院）
本文提出BeamINR方法，通过图神经网络实现隐式神经表示，降低推理延迟和训练复杂度，提升多用户和载波频率下的泛化能力。
2026-07-14 eess.SP
Analog Beamforming for In-Band Full-Duplex Phased Arrays with Quantized Phase Shifters under a Per-Antenna Received Power Constraint
本文针对模拟带内全双工相控阵，提出一种在逐天线接收功率约束下最大化发射增益的自干扰消除波束成形设计，通过将量化移相器的非凸约束转化为凸多边形约束并结合半定松弛求解，在有限移相器分辨率下实现了可靠的自干扰抑制。
2024-01-25 eess.SP
Performance, Power, and Area Design Trade-offs in Millimeter-Wave Transmitter Beamforming Architectures
毫米波（mmW）通信是5G蜂窝网络的关键推动因素，因为频谱的可用性可以提高峰值速率和容量。由于毫米波频段的传播损耗增加，需要具有大规模天线阵列的收发器来满足链路预算，但它们的功耗和成本成为商业系统的限制因素。基于混合数字和模拟阵列架构的无线电设计以及经由移相器的射频（RF）信号处理的使用已经成为提高能量效率并提供接近数字阵列的性能的潜在解决方案。在本文中，我们提供了一个概述的最先进的毫米波大规模天线阵列的设计和比较三种架构，即数字阵列，子阵列，全连接混合阵列。针对三个代表性的5G用例执行了这三种架构的性能、功率和面积的比较，这些用例涵盖了一系列预波束成形SNR和复用机制。这是第一个全面建模和分析所有设计方面和标准的研究，包括：1）最佳线性预编码器，2）DAC和移相器中量化误差的影响，3）RF信号分配网络，4）基于现有技术的mmW电路的功率和面积估计，包括基带预编码、数字信号分配、DAC、振荡器和混频器、移相器、RF信号分配，和功率放大器。结果表明，数字阵列是最大的功率和面积效率相比，每种架构的最佳设计。我们的分析表明，数字阵列受益于多用户复用。分析还表明，子阵列是有限的，由于阵列分区的波束形成增益降低，和系统的瓶颈，全连接的混合架构是过度功耗的RF信号分配网络。
2018-09-05 eess.SP
Dual Orthogonal Projections for Multiuser Interference Cancellation in mmWave Beamforming With Uniform Planar Arrays
Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；National Research Council, Institute of Electronics, Computer and Telecommunication Engineering (CNR-IEIIT)（国家研究委员会电子、计算机和电信工程研究所）；University of Bologna（博洛尼亚大学）
本文提出了一种双正交投影算法，用于毫米波波束成形中多用户干扰消除，通过交替投影提升频谱效率，优于现有线性方法并保持低复杂度。
2026-03-13 eess.SP
Multi-Objective Distributed Beamforming Using High-Accuracy Synchronization and Localization
本文提出一种基于高精度无线同步与定位的三节点分布式相控阵系统，实现近场多目标波束成形，可同时将波束和零陷导向两个接收天线，定位精度小于1厘米。
2024-07-22 eess.SP
Electromagnetic manifold characterization of antenna arrays
本文提出基于赫兹偶极子量化和电磁仿真系数的任意阵列电磁流形模型，并用于含极化与功率密度约束的波束赋形优化，精度接近电磁仿真且增益更高。
2023-11-08 eess.SP
Deep Learning Based Sparse Array Design with Pre-Steering for Adaptive Beamforming
Widener University（惠顿大学）
提出利用卷积神经网络学习稀疏阵列配置，通过预导向策略避免针对每个源角度重新训练，实现快速重配置并最大化信干噪比，在动态环境中达到90%以上测试精度。
2026-06-04 eess.SP
