Beam-squint aware channel estimation for dual-wideband RIS-aided massive MIMO
Çift geniş bantlı RIS destekli büyük MIMO sistemlerinde hüzme şaşmasına duyarlı kanal kestirimi
- Tez No: 832957
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN MUZAFFER GÜVENSEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Haberleşme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
This study introduces a novel beam-squint aware (BSA) channel estimation method for reconfigurable intelligent surface (RIS)-aided frequency- and spatial-wideband (dual wideband) massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems in millimeter wave (mmWave) frequency bands. The focus of our proposed method is on estimating slowly-varying angle and delay parameters, while effectively capturing fast-changing channel gains. For this purpose, we adopted both the slow-time parameter estimation (ST-PE) mode and the fast-time parameter estimation (FT-PE) mode within a coherence time. During the ST-PE mode, we propose novel BSA approach for estimating angle of arrivals (AoA) at the base station (BS). Subsequently, we employ a BSA and efficient joint orthogonal matching pursuit (OMP) algorithm to estimate the cascaded angle-delay pairs. On the other hand, the FT-PE mode involves a BSA subspace least square (LS) estimation method to estimate the channel gains. A notable feature of our proposed methods is their consideration of the amplitude-phase coupling constraint inherent in practical RIS structures, which enhances the realism of the channel estimation process. Through simulations, superior performance of our proposed estimation method is demonstrated in terms of normalized mean square error (NMSE) compared to existing approaches. Our findings highlight the potential of the BSA channel estimation method to optimize the performance of RIS-enabled massive MIMO systems.
Özet (Çeviri)
Bu çalışma, milimetrik dalga (mmWave) frekans bandında yeniden yapılandırılabilir akıllı yüzey (RIS) destekli frekans ve uzamsal geniş bant büyük çoklu girdili ve çıktılı (MIMO) sistemler için hüzme şaşmasına duyarlı (BSA) yeni bir kanal kestirim yöntemini tanıtmaktadır. Önerdiğimiz yöntemin odak noktası, hızlı değişen kanal kazançlarını etkili bir şekilde yakalarken, yavaş değişen açı ve gecikme parametrelerini tahmin etmektir. Bu amaçla, tutarlılık süresi içinde hem yavaş zamanlı parametre tahmini (ST-PE) modunu hem de hızlı zamanlı parametre tahmini (FT-PE) modunu benimsedik. ST-PE modu sırasında, baz istasyonuna (BS) varış açısını (AoA) tahmin etmek için yeni bir BSA yaklaşımı öneriyoruz. Ardından, açı-gecikme çiftlerini tahmin etmek için BSA ve verimli ortak ortogonal eşleştirme takip (OMP) algoritması kullanıyoruz. Öte yandan, FT-PE modu, kanal kazançlarını tahmin etmek için bir BSA alt uzayı en küçük kareler (LS) tahmin yöntemini içerir. Önerdiğimiz yöntemlerin dikkate değer bir özelliği, pratik RIS yapılarında bulunan ve kanal tahmin sürecinin gerçekçiliğini artıran genlik ve fazı birbirini etkilemesini dikkate almalarıdır. Simülasyonlar aracılığıyla, önerilen tahmin yöntemimizin üstün performansı, mevcut yaklaşımlara kıyasla normalleştirilmiş ortalama karesel hata (NMSE) açısından gösterilmiştir. Bulgularımız, RIS özellikli büyük MIMO sistemlerinin performansını optimize etmek için BSA kanal kestirim yönteminin potansiyelini vurgulamaktadır.
Benzer Tezler
- An interference and beam squint aware hybrid massive MIMO for spatial wideband BDMA channels
Uzaysal geniş bantlı BDMA kanalları için girişime ve hüzme şaşmasına duyarlı bir hibrit masif MIMO
HAKAN ÖZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN MUZAFFER GÜVENSEN
- True-time delay structures for microwave beamforming networks in S-band phased arrays
S-bant fazlı dizilerde mikrodalga huzme yönlendirme yapıları için gerçek zaman gecikme yapıları
KAAN TEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞİMŞEK DEMİR
- Yer üstü platformlara monte edilebilecek sentetik açıklıklı radar sistemi oluşturulması ve gerçek karasal radar görüntülerinin elde edilmesi
Construction of synthetic aperture radar system for ground platforms and obtaining real terrestrial radar images
ENES YİĞİT
Doktora
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMersin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANER ÖZDEMİR
- Application of the finite difference beam propagation method to optical structures
Sonlu farklı demet yayılım yönteminin optik yapılarda uygulanması
ALPER UĞUR
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖNÜL TURHAN SAYAN
- Kademeli ve düz kiriş yapılarının termal etki altındaki titreşim davranışının incelenmesi
Investigation of the vibrational behavior of stepped and straight beam structures under thermal effect
FURKAN ALTINTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ORHAN KAYA