تخمين قناة الحزمة الفراغية باستخدام طريقة الاتجاه المتناوب للمضاعفاتADMM

الملخص

يبقى تخمين القناة الدقيق في أنظمة الاتصال المكثفة المليمترية تحدياً بسبب ضجيج التداخل العالي ومحدودية الاشارات الدليلية في بيئات الحزمة الفراغية المتناثرة. تسمح الطبيعة المتناثرة لقنوات الحزمة الفراغية في الأنظمة المدعومة بمصفوفة هوائي العدسة إلى صياغة تخمين القناة كمسألة استرجاع إشارة متناثرة. يقترح هذا البحث نهجاً لحل مسألة تخمين قناة الحزمة الفراغية بالاعتماد على طريقة الاتجاه المتناوب للمضاعفات   التي تعالج هذا التحدي من خلال إطار التحسين القائم على مضاعِفات لاغرانج، مع تنظيم التناثر المتحكم به تبعاً لمستوى الضجيج. تم تقييم أداء الطريقة المقترحة مقارنة بالخوارزميات المعروفة بما في ذلك تمرير الرسائل التقريبي  وملاحقة التوافق المتعامد  وكشف العناصر الأقوى  باستخدام نموذجي قناة  و  لتشكيلات المصفوفة الخطية المنتظمة  والمصفوفة المستوية المنتظمة . تُظهر نتائج محاكاة الفعالية الطيفية والفعالية الطاقية والحد الأدنى المعياري لمتوسط الخطأ التربيعي  أن طريقة  تحقق أداءً متفوقاً ، خاصة من أجل نسبة الإشارة إلى الضجيج المنخفضة ، مع تحسين يصل إلى 2 في دقة التخمين مقارنة بالطرق الأخرى. إن القدرة على التغلب على ضجيج القناة واستقرار التقارب يجعل من  حلاً مناسباً لتخمين القناة في أنظمة الاتصال المليمترية العملية للجيل الخامس والتي تتطلب تحقيق دقة تخمين عالية لزيادة فعاليّة تشكّيل الحزمة الهجين وتحسين الأداء.