终检评审通过 创新训练 510电子与通信技术 通信网络国家级

全息MIMO（Holographic Multiple-Input-Multiple-Output）天线阵列，包括大智能表面（Large Intelligent Surfaces）、可重构智能表面（Reconfigurable Intelligent Surfaces）和可重构全息表面（Reconfigurable Holographic Surface），是一种辐射波束具有高度精细的方向性的（或者说，辐射方向可以进行很精确的调控的）二维平面天线阵列 [1]。 不同于传统天线阵列的天线单元（Antenna Elements）之间的距离为空间奈奎斯特取样间隔——即载波波长的一半——全息MIMO天线阵列的Antenna Elements之间的距离远小于空间奈奎斯特取样间隔，并且天线阵列的总体规模很大（spatially larger arrays），这就使得全息MIMO可以产生空间角分辨率（angular resolution）非常高的、主瓣很“尖锐”（sharp）的、基本上没有旁瓣的（weak sidelobes）定向辐射，并提供辐射模式的精细可控性 [1]。 全息MIMO可以充分发挥其定向辐射的优势、轻易实现传统天线阵列较难实现的功能——例如，基于全息MIMO的全新空分复用（SDMA）方式Holographic Pattern Division Multiple Access（HDMA）[2]和基于全息MIMO的物理层安全通信[3]等功能，在未来6G通信网络中有巨大的应用潜力。 为了发挥全息MIMO的辐射具有高度精细的方向性的优点，释放其潜在的应用潜力，物理层的空口关键技术是必不可少的——包括可以全面描述辐射的方向性（Propagaton Characteristics）的信道模型的建立[4][5]、对全息MIMO信道进行检测和估计的方法[6]、全息MIMO预编码和资源分配的方法[7][8]等研究方向。经过前期的文献调研，我们暂时确定了以下两个研究方向，即项目研究的主要内容。 参考文献 [1]Gong T, Vinieratou I, Ji R, et al. Holographic MIMO Communications: Theoretical Foundations, Enabling Technologies, and Future Directions[J]. arXiv preprint arXiv:2212.01257, 2022. [2]Deng R, Di B, Zhang H, et al. HDMA: Holographic-pattern division multiple access[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2022, 40(4): 1317-1332. [3]Guo X, Chen Y, Wang Y. Learning-based robust and secure transmission for reconfigurable intelligent surface aided millimeter wave UAV communications[J]. IEEE Wireless Communications Letters, 2021, 10(8): 1795-1799. [4]Pizzo A, Sanguinetti L, Marzetta T L. Fourier plane-wave series expansion for holographic MIMO communications[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2022, 21(9): 6890-6905. [5]Pizzo A, Marzetta T L, Sanguinetti L. Spatially-stationary model for holographic MIMO small-scale fading[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2020, 38(9): 1964-1979. [6]Cui M, Dai L. Channel estimation for extremely large-scale MIMO: Far-field or near-field?[J]. IEEE Transactions on Communications, 2022, 70(4): 2663-2677. [7]Deng R, Di B, Zhang H, et al. Reconfigurable holographic surface: Holographic beamforming for metasurface-aided wireless communications[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2021, 70(6): 6255-6259. [8]Deng R, Di B, Zhang H, et al. Reconfigurable holographic surface-enabled multi-user wireless communications: Amplitude-controlled holographic beamforming[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2022, 21(8): 6003-6017.