中文摘要：
本文研究超大规模多入多出（XL-MIMO）系统中的有效自由度（EDoF）问题。考虑了两种XL-MIMO硬件架构——基于均匀平面阵列（UPA）和连续孔径（CAP）的XL-MIMO系统，以及两种具有代表性的近场信道模型——基于标量格林函数的信道模型和考虑三极化的并矢格林函数信道模型。首先，对于基于UPA的XL-MIMO系统，通过离散信道矩阵分析其EDoF性能。然后，针对基于CAP的XL-MIMO系统，构建了一个适用于二维CAP平面的EDoF性能分析框架，该框架利用渐近分析方法并扩展了现有一维CAP线段系统的分析方法。研究结果表明，随着天线数量的增加，基于UPA的XL-MIMO系统的EDoF性能趋近于基于CAP平面的XL-MIMO系统。此外，信道中的多极化效应以及收发器物理尺寸的增加有助于提升EDoF性能。
关键词：
超大规模多入多出（XL-MIMO）；近场通信；有效自由度；极化效应
作者：
王者1,2，章嘉懿*1，易文慧1，肖华华3，Dusit NIYATO2，艾渤1
单位：
1北京交通大学电子信息工程学院，中国北京市，100044
2南洋理工大学计算机与数据科学学院，新加坡，639798
3中兴通讯移动网络与移动多媒体技术国家重点实验室，中国深圳市，518057
本文引用格式：
Zhe WANG, Jiayi ZHANG, Wenhui YI, Huahua XIAO, Dusit NIYATO, Bo AI, 2024. Effective degree of freedom for near-field plane-based XL-MIMO with tri-polarization. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering, 25(12):1723-1731.
https://doi.org/10.1631/FITEE.2400167
