范佳棋 李 汀 李 飞

（南京邮电大学通信与信息工程学院，江苏南京 210003）

1 引言

太赫兹通信技术因其带来的超量带宽增长，大大提高了无线通信系统中的数据传输速率，成为未来6G 中的关键技术之一，具有很好的发展前景［1］。然而，信号在太赫兹频段由于极高的载波频率而受到非常严重的信号衰减［2］。针对这一问题，普遍考虑使用超大规模MIMO 技术［3］，利用其超越传统大规模天线阵列的更大的方向阵列增益来补偿这种衰减。与此同时，大规模MIMO 中使用全数字预编码带来的射频链过多以及成本过高问题在超大规模天线阵列中依旧存在。因此针对这一问题而提出的混合预编码技术对太赫兹系统依旧具有很高的价值［4］。利用太赫兹信道的稀疏性，混合预编码通过将高维的全数字预编码分解为由移相器组成的模拟预编码和低维的数字预编码，在显著降低射频链数目的同时，达到接近全数字预编码的系统性能。

在现有的混合预编码体系结构中，所有的子载波需要共用一组移相器来完成模拟波束成型，实现波束与信道路径分量的空间方向对齐，获得全阵列增益，这在窄带系统是完全可行的。然而，在宽带系统中，不同频率的子载波的信道空间方向不同，但实现模拟波束成型的移相器组却又是频率无关的［5］，因此产生了严重的信道阵列增益损失。这种现象被称为波束斜视效应。

为了处理这一问题，Cai 等人提出了一种码本设计算法［6］，利用更加密集的码本来保证每个子载波波束的最小增益都超过了目标阈值。……