L'estimation de canal pour les systèmes à ondes millimétriques (mmWave) est difficile en raison de leurs grands réseaux d'antennes. En raison de la nature de diffusion clairsemée du canal mmWave, l'estimation de canal peut être effectuée en estimant les directions et les gains de chemins. La plupart des schémas existants supposent qu'un canal mmWave à large bande présente une rareté commune dans le domaine fréquentiel. Néanmoins, ils ignorent l'effet de strabisme du faisceau causé par la large bande passante, ce qui entraîne une perte de performance sévère. Dans cet article, nous étudions le problème d'estimation de canal à large bande avec strabisme du faisceau. Spécifiquement, en utilisant des signaux de mesure sur toutes les sous-porteuses, nous proposons un schéma basé sur le spectre spatial pour une architecture de sous-réseau qui ne nécessite qu'un seul créneau d'apprentissage. Nous prouvons d'abord que le schéma peut obtenir avec précision le spectre spatial d'un point de vue théorique. Ensuite, nous concevons les poids de formation de faisceau du sous-réseau pour éviter les pseudo-pics et analysons le phénomène d'ambiguïté du spectre inhérent sous l'architecture du sous-réseau. Enfin, pour faire face au plissement du faisceau, nous divisons toute la bande passante en plusieurs sous-bandes et concevons un critère de combinaison pour le spectre spatial de chaque sous-bande. Au cours de ce processus, nous prouvons que l'ambiguïté du spectre est éliminée et que l'estimation conjointe des directions de trajet peut être obtenue. Les résultats de la simulation démontrent que le schéma proposé a une meilleure précision d'estimation que les autres méthodes et réduit considérablement le nombre de créneaux d'apprentissage requis.

La estimación del canal para los sistemas de ondas milimétricas (mmWave) es un desafío debido a sus grandes conjuntos de antenas. Debido a la naturaleza de dispersión dispersa del canal mmWave, la estimación del canal se puede realizar estimando las direcciones y las ganancias de las rutas. La mayoría de los esquemas existentes asumen que un canal mmWave de banda ancha exhibe una dispersión común en el dominio de la frecuencia. Desafortunadamente, ignoran el efecto de estrabismo del haz causado por el ancho de banda ancho, lo que resulta en una grave pérdida de rendimiento. En este documento, investigamos el problema de estimación del canal de banda ancha con el estrabismo del haz. Específicamente, al utilizar señales de medición en todas las subportadoras, proponemos un esquema espacial basado en el espectro para una arquitectura de subarreglos que requiere solo una única ranura de entrenamiento. Primero probamos que el esquema puede obtener con precisión el espectro espacial desde una perspectiva teórica. Luego, diseñamos los pesos de formación de haces del subarreglo para evitar pseudopicos y analizamos el fenómeno de ambigüedad espectral inherente bajo la arquitectura del subarreglo. Finalmente, para hacer frente al estrabismo del haz, dividimos todo el ancho de banda en múltiples subbandas y diseñamos un criterio de combinación para el espectro espacial de cada subbanda. Durante este proceso, demostramos que se elimina la ambigüedad del espectro y se puede obtener la estimación conjunta de las direcciones de la ruta. Los resultados de la simulación demuestran que el esquema propuesto tiene una mejor precisión de estimación que otros métodos y reduce significativamente el número requerido de espacios de entrenamiento.

Channel estimation for millimeter wave (mmWave) systems is challenging due to their large antenna arrays.Owing to the sparse scattering nature of the mmWave channel, channel estimation can be performed by estimating the directions and the gains of paths.Most existing schemes assume that a wideband mmWave channel exhibits a common sparsity in the frequency domain.Unfortunately, they ignore the beam squint effect caused by the wide bandwidth, resulting in severe performance loss.In this paper, we investigate the wideband channel estimation problem with beam squint.Specifically, by utilizing measurement signals at all subcarriers, we propose a spatial spectrum-based scheme for a subarray architecture that requires only a single training slot.We first prove that the scheme can accurately obtain the spatial spectrum from a theoretical perspective.Then, we design the beamforming weights of the subarray to avoid pseudo peaks and analyze the inherent spectrum ambiguity phenomenon under the subarray architecture.Finally, to cope with beam squint, we divide the entire bandwidth into multiple subbands and design a combination criterion for the spatial spectrum of each subband.During this process, we prove that the spectrum ambiguity is eliminated, and the joint estimation of the path directions can be obtained.Simulation results demonstrate that the proposed scheme has better estimation accuracy than other methods and significantly reduces the required number of training slots.

يمثل تقدير القناة لأنظمة الموجة المليمترية (mmWave) تحديًا بسبب مصفوفات الهوائي الكبيرة الخاصة بها .بالإضافة إلى طبيعة التشتت المتناثر لقناة الموجة المليمترية، يمكن إجراء تقدير القناة من خلال تقدير اتجاهات ومكاسب المسارات .تفترض معظم المخططات الحالية أن قناة الموجة المليمترية ذات النطاق العريض تظهر تفاوتًا شائعًا في مجال التردد .للأسف، فإنها تتجاهل تأثير الحول الشعاعي الناجم عن عرض النطاق الترددي العريض، مما يؤدي إلى فقدان شديد في الأداء .في هذه الورقة، نقوم بالتحقيق في مشكلة تقدير القناة ذات النطاق العريض مع الحول الشعاعي .على وجه التحديد، من خلال استخدام إشارات القياس في جميع الناقلات الفرعية، نقترح مخططًا قائمًا على الطيف المكاني لبنية المصفوفة الفرعية التي تتطلب فتحة تدريب واحدة فقط. نثبت أولاً أن المخطط يمكنه الحصول بدقة على الطيف المكاني من منظور نظري. ثم نقوم بتصميم أوزان تشكيل الحزمة للمصفوفة الفرعية لتجنب القمم الزائفة وتحليل ظاهرة غموض الطيف المتأصلة في بنية المصفوفة الفرعية. أخيرًا، للتعامل مع الحول الشعاعي، نقسم عرض النطاق الترددي بأكمله إلى نطاقات فرعية متعددة ونصمم معيارًا مركبًا للطيف المكاني لكل نطاق فرعي. خلال هذه العملية، نثبت أنه تم القضاء على غموض الطيف الترددي، ويمكن الحصول على التقدير المشترك لاتجاهات المسار. تثبت نتائج المحاكاة أن المخطط المقترح لديه دقة تقدير أفضل من الطرق الأخرى ويقلل بشكل كبير من العدد المطلوب من فترات التدريب.