中文标题：一种基于黎曼流形优化与非单调线性搜索的混合波束成形算法

英文标题：A Hybrid Beamforming Algorithm Based on Riemannian Manifold Optimization with Non-Monotonic Line Search

来源期刊：电子与信息学报

基金项目：国家自然科学基金(U21A20450, 62301204)

作  者：严军荣 施威涛 李沛

作者单位：杭州电子科技大学通信工程学院 杭州 310000

摘  要：针对毫米波Massive MIMO系统中混合波束成形算法存在着的复杂度高、运行时间长、能量效率低的问题，该文提出一种基于黎曼流形优化与非单调线性搜索的混合波束成形算法(MO-NMLS)。该算法首先采用数字预编码器的最小二乘解重构目标函数，以降低求解维度；其次构建黎曼流形计算新目标函数的黎曼梯度，从而将模拟域的恒模约束转化为无约束优化；然后基于当前迭代点与历史迭代点梯度信息的非单调线性搜索算法计算动态步长因子，以提升数字预编码器的收敛速度；最后采用数字预编码器优化模拟预编码器，以实现混合预编码器的迭代更新。仿真结果表明，在全连接结构下，所提算法在保持等效频谱效率时，相比CG算法减少了75.3%的运行时间；尤其是在重叠子阵结构子阵偏移量为8时，所提算法的能量效率较全连接结构提升了10.9%。

全文链接： https://jeit.ac.cn/cn/article/doi/10.11999/JEIT250396