Array-Entwicklung und Beamforming für drahtlose MIMO-Systeme

Übersicht

Phased-Array-Frontends in MIMO-Kommunikationssystemen ermöglichen eine Reihe von räumlichen Signalverarbeitungsalgorithmen, einschließlich Beamforming, die für die Erreichung der gewünschten Leistung von 5G-, Satelliten- und Flugsystemen sowie anderen modernen drahtlosen Anwendungen von entscheidender Bedeutung sind.

In dieser Sitzung stellen wir Techniken zur Entwicklung und Bewertung von MIMO-Antennenarrays vor, die in drahtlosen Kommunikationssystemen, einschließlich 5G-Systemen, eingesetzt werden können. Wir werden uns mit Möglichkeiten zur Modellierung, zum Entwurf und zur Synthese der Array-Geometrie, des Elementabstands, der Teilarrays, der Verjüngung und der Auswirkungen der gegenseitigen Kopplung befassen. In der Sitzung werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie in jeder Phase des Projekts der jeweils angemessene Detaillierungsgrad angewendet werden kann. Wir werden außerdem Techniken zur Untersuchung architektonischer Kompromisse für Beamforming und verwandte räumliche Signalverarbeitungsalgorithmen demonstrieren. Diese Techniken können genutzt werden, um die Kanalkapazität und den Datendurchsatz in Mehrbenutzerszenarien zu verbessern. Sie können auch dazu verwendet werden, Störquellen in gemeinsam genutzten Frequenzspektrumsumgebungen zu identifizieren und zu beseitigen. 

Highlights

Sie werden Folgendes lernen:

• Entwicklung von mehrstrahligen und elektronisch steuerbaren Antennen für Massive-MIMO- und Millimeterwellensysteme.
• Antennenarrays können verwendet werden, um das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und die Kapazität einer drahtlosen Verbindung zu verbessern.
• Senden mehrerer Datenströme über einen Scatter-reichen Kanal mithilfe einer Reihe von Vorcodierungen und Kombinationsgewichten, die aus der Kanalmatrix abgeleitet wurden.
• Einsatz von hybridem Beamforming am Senderende eines Massive-MIMO-Kommunikationssystems, das sowohl für Mehrbenutzer- als auch für Einzelbenutzersysteme geeignet ist.

Über den/die Moderator/in

Rick Gentile konzentriert sich bei MathWorks auf Phased-Array-, Signalverarbeitungs- und Sensorfusionsanwendungen. Vor seinem Eintritt bei MathWorks war Rick als Radarsystemingenieur bei MITRE und dem MIT Lincoln Laboratory tätig, wo er an der Entwicklung vieler großer Radarsysteme mitwirkte. Rick war außerdem als DSP-Anwendungsingenieur bei Analog Devices tätig, wo er die Definition von eingebetteten Prozessoren und Systemarchitekturen für Hochleistungs-Signalverarbeitungssysteme, einschließlich Fahrerassistenzsysteme für Kraftfahrzeuge, leitete. Rick ist Mitautor des Textes „Embedded Media Processing“. Er erwarb einen Bachelor of Science in Elektrotechnik und Informatik an der University of Massachusetts, Amherst, und einen Master of Science in Elektrotechnik und Informatik an der Northeastern University, wo seine Studienschwerpunkte unter anderem Mikrowellentechnik, Kommunikationstechnik und Signalverarbeitung umfassten.