Emerging wireless systems are evolving toward larger, denser, higher-frequency, and more reconfigurable apertures, which motivates the study of continuous-aperture arrays (CAPAs). Unlike conventional spatially discrete arrays (SPDAs), CAPAs are more naturally modeled as spatially continuous electromagnetic apertures and therefore call for a fundamental shift in both signal processing and information-theoretic analysis. In particular, the underlying channels, signals, and beamformers are no longer finite-dimensional vectors and matrices, but continuous fields and operators governed by Maxwell's equations. This paper provides a tutorial overview of CAPA systems from the perspective of electromagnetic signal and information theory (ESIT), with an emphasis on the transition from discrete array models to physics-consistent continuous-aperture formulations. We review the electromagnetic foundations of CAPAs, practical hardware implementations, line-of-sight and multipath channel modeling, continuous-space beamforming and channel estimation, and the fundamental degrees of freedom and capacity limits of CAPA systems. We also highlight how tools such as wavenumber-domain methods, functional analysis, and compressive sensing can transform challenging infinite-dimensional problems into tractable finite-dimensional ones while preserving the essential physical structure of the channel. Overall, this tutorial aims to clarify the key principles, analytical tools, and open challenges that shape CAPA-enabled wireless communications.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
64页|电力行业数字孪生技术应用白皮书(2022)
专知会员服务
76+阅读 · 2022年10月24日
【2023新书】负责任图神经网络,324页pdf
专知
11+阅读 · 2023年4月12日
专家报告|高光谱遥感信息提取方法
中国图象图形学报
12+阅读 · 2019年7月14日
美军电磁频谱战的发展及启示
科技导报
19+阅读 · 2019年3月25日
中国工程院:《全球工程前沿2018》(附PDF下载)
走向智能论坛
10+阅读 · 2018年12月5日
【知识图谱】知识图谱+人工智能=新型网络信息体系
产业智能官
14+阅读 · 2018年11月18日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2017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
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
2+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | Self-Evolving Coding Agents:自进化编程智能体
专知会员服务
0+阅读 · 今天13:16
美海军陆战队将三型无人机整合入统一战场网络
专知会员服务
2+阅读 · 今天9:39
《无人机蜂群:释放人类-蜂群编队的潜能》
专知会员服务
4+阅读 · 今天9:12
《战略战术化:一项综合性述评》
专知会员服务
2+阅读 · 今天9:08
美陆军-工业界协同推进反无人机系统技术发展
专知会员服务
1+阅读 · 今天8:46
《跨域指挥背景下的领导力发展》最新报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天8:40
俄乌无人机战争的六大启示
专知会员服务
10+阅读 · 8月3日
《无人机空中监控:通信实验洞察》
专知会员服务
8+阅读 · 8月3日
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2017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
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
2+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员