無線 MIMO システムのアレイ設計とビームフォーミング

概要

MIMO 通信システムにおける フェーズドアレイ フロントエンドは、ビームフォーミングを含むさまざまな空間信号処理アルゴリズムを可能にし、5G や衛星、航空機搭載などの最新の無線アプリケーションで求められる性能を実現するために不可欠です。

このセッションでは、5G システムを含む無線通信システムで利用できる MIMO アンテナアレイを設計して評価する手法をご紹介します。アレイ形状、要素間隔、サブアレイ、テーパリング、相互結合の効果をモデル化して、設計、合成する方法について解説します。このセッションでは、プロジェクトの各段階で適切なレベルの忠実度を適用する方法を説明します。また、ビームフォーミングと関連する空間信号処理アルゴリズムのアーキテクチャ上のトレードオフを調査する手法も紹介します。これらの技術は、マルチユーザー シナリオでのチャネル容量とデータスループットを向上させるために使用できます。また、共有スペクトル環境における干渉源を識別して排除するためにも使用できます。 

ハイライト

学習内容:

• 大規模 MIMO システムとミリ波システム向けに、マルチビームアンテナや電子方向制御アンテナを設計します。
• アンテナアレイを使用して、無線リンクの SNR と容量を向上させます。
• チャネル行列から導出したプリコーディングと合成の重みを用いて、散布の多いチャネルを複数のデータストリームで伝送します。
• マルチユーザー システムとシングルユーザー システムの両方に適用可能な、大規模 MIMO 通信システムの送信側でハイブリッド ビームフォーミングを採用します。

講演者について

Rick Gentile は、MathWorks でフェーズドアレイ、信号処理、センサーフュージョン アプリケーションに重点を置いています。MathWorks に入社する前は、MITRE と MIT Lincoln Laboratory でレーダー システム エンジニアとして多くの大規模レーダー システムの開発に携わりました。また、Analog Devices では DSP アプリケーション エンジニアとして、高性能信号処理システム向けの組み込みプロセッサやシステムレベルのアーキテクチャ定義を主導し、自動車用運転支援システムなどにも関わりました。Rick は、『Embedded Media Processing』の共著者でもあります。マサチューセッツ大学アマースト校で電気・コンピュータ工学の学士号、ノースイースタン大学で電気・コンピュータ工学の修士号を取得しており、修士課程ではマイクロ波工学、通信、信号処理を主な研究分野としていました。