Flexible coupler antenna systems have recently received significant research interest due to their capability to intelligently reconfigure wireless channels by controlling coupler positions and/or rotations and dynamically exploiting mutual coupling. In this paper, we investigate a new type of flexible coupler antenna, termed rotatable coupler antenna (RCA), for enabling spectrum and energy efficient wireless communication cost-effectively. Specifically, an RCA consists of one fixed active antenna and multiple low-cost passive couplers, each of which can independently rotate in three-dimensional (3D) space, so as to collaboratively achieve mechanical beamforming without requiring additional radio-frequency (RF) chains for the couplers. We study an RCA-enhanced point-to-point communication system, where one RCA is deployed at the transmitter to serve a single user equipped with a fixed antenna. Based on multi-port circuit theory, we establish the channel model and characterize the mutual coupling coefficients as a function of coupler rotations. We formulate a new problem to maximize the received signal-to-noise ratio (SNR) at the user by optimizing the 3D rotations of all couplers, subject to practical coupler rotation constraints. To tackle this nonconvex problem, we develop a spherical-cap conditional-gradient-based algorithm with cross-entropy-method initialization. Simulation results demonstrate that the proposed RCA system can significantly improve communication performance in comparison with benchmark schemes, while requiring substantially fewer active antennas and RF chains.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
《空天地一体化网络智能可靠无线通信增强研究》123页
专知会员服务
33+阅读 · 2025年4月2日
[ICML2022] NeuroFluid: 流体仿真的人工智能新范式
专知会员服务
28+阅读 · 2022年6月8日
专知会员服务
10+阅读 · 2021年10月1日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
Relation Networks for Object Detection 论文笔记
统计学习与视觉计算组
16+阅读 · 2018年4月18日
共享相关任务表征,一文读懂深度神经网络多任务学习
深度学习世界
16+阅读 · 2017年6月23日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
9+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
8+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
5+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
10+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
12+阅读 · 9月22日
战争不仅需要机器人:人类仍不可或缺
专知会员服务
6+阅读 · 9月21日
《描绘美国防部创新基础设施的未来蓝图》100页
专知会员服务
12+阅读 · 9月21日
相关VIP内容
《空天地一体化网络智能可靠无线通信增强研究》123页
专知会员服务
33+阅读 · 2025年4月2日
[ICML2022] NeuroFluid: 流体仿真的人工智能新范式
专知会员服务
28+阅读 · 2022年6月8日
专知会员服务
10+阅读 · 2021年10月1日
相关资讯
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
Relation Networks for Object Detection 论文笔记
统计学习与视觉计算组
16+阅读 · 2018年4月18日
共享相关任务表征,一文读懂深度神经网络多任务学习
深度学习世界
16+阅读 · 2017年6月23日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员