Técnica de modulación temporal basada en Walsh-Hadamard para arreglos de antenas: Análisis comparativo de desempeño
Barra lateral del artículo
Contenido principal del artículo
Resumen
Este artículo presenta una arquitectura de arreglos modulados en tiempo (TMA) utilizando secuencias de Walsh-Hadamard (WH-TMA) para aplicaciones 6G. La técnica demuestra mejoras observadas en la estimación de dirección de llegada (DOA), alcanzando una precisión hasta un orden de magnitud mayor que los TMA convencionales en el rango de SNR evaluado. La ortogonalidad inherente de las secuencias WH elimina el solapamiento espectral y reduce la complejidad computacional al reemplazar transformadas de Fourier por operaciones de correlación simples. Además, el sistema reduce los requisitos de muestreo en un 60%. Estas ventajas lo posicionan como una tecnología prometedora para la sexta generación (6G).
Detalles del artículo
Sección
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Los autores conservan los derechos de autor y ceden a la revista el derecho de la primera publicación y pueda editarlo, reproducirlo, distribuirlo, exhibirlo y comunicarlo en el país y en el extranjero mediante medios impresos y electrónicos. Asimismo, asumen el compromiso sobre cualquier litigio o reclamación relacionada con derechos de propiedad intelectual, exonerando de responsabilidad a la Editorial Tecnológica de Costa Rica. Además, se establece que los autores pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en esta revista (p. ej., incluirlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en esta revista.
Cómo citar
Referencias
[1] M. Li, S. L. Chen, Y. Liu, and Y. J. Guo, “Wide-Angle Beam Scanning Phased Array Antennas: A Review,” IEEE Open J. Antennas Propag., vol. 5, no. 6, pp. 1595-1611, Dec. 2024, doi: 10.1109/OJAP.2024.3458432.
[2] X. Zhou, Z. Teng, J. An and L. Gan, “DOA Estimation for Time-Modulated Linear Array Based on Golay-Paired Hadamard Matrix,” IEEE Signal Processing Letters, vol. 33, pp. 6-10, 2026, doi: 10.1109/LSP.2025.3629562.
[3] A. Bansal, C. J. Panagamuwa and W. G. Whittow, “State-of-the-Art Millimeter-Wave Beam Steering Antennas for Beyond 5G and 6G Networks: A comprehensive review,” IEEE Antennas and Propagation Magazine, vol. 66, no. 5, pp. 40-51, Oct. 2024, doi: 10.1109/MAP.2024.3441378.
[4] A. M. Elbir, K. V. Mishra, S. A. Vorobyov, and R. W. Heath, “Twenty-five years of advances in beamforming: From convex and nonconvex optimization to learning techniques,” IEEE Signal Processing Magazine, vol. 40, no. 4, pp. 118-131, Jun. 2023. doi: 10.1109/MSP.2023.3262366.
[5] R. Maneiro-Catoira, J. Brégains, J. A. García-Naya and L. Castedo, “Direct Antenna Frequency-Hopped M-FSK Modulation With Time-Modulated Arrays,” IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 23, no. 2, pp. 578-582, Feb. 2024, doi: 10.1109/LAWP.2023.3330435.
[6] K. Wang, J. Zhang, G. Xin, X. Lei, J. Gao and T. Li, “A Numerical Integration Method for Calculating the Bit Error Rate of Time-Modulated Array,” IEEE Open Journal of Antennas and Propagation, vol. 6, no. 1, pp. 326-331, Feb. 2025, doi: 10.1109/OJAP.2024.3510759.
[7] Z. Jing, B. Cao, X. Meng, X. Li, F. Yan, and M. Jin, “Non-iterative DOA estimation in time-modulated array under unidirectional phase center motion,” IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 23, no. 8, pp. 2481-2485, Aug. 2024, doi: 10.1109/LAWP.2024.3394610.
[8] S. D. Joseph, E. A. Ball and A. Tennant, “Subsampling Time-Modulated Array for Reduced Hardware Down Conversion and Beamforming,” 2024 18th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), Glasgow, United Kingdom, 2024, pp. 1-5, doi: 10.23919/EuCAP60739.2024.10501590.
[9] G. U. Kim and J. P. Kim, “Characterization and compensation of nonideal effects of modulation functions in time-modulated array for direction-of-arrival extraction,” Microwave and Optical Technology Letters, vol. 67, no. 1, p. e70079, Jan. 2025, doi: 10.1002/mop.70079.
[10] G. G. Lema, E. Lagunas, M. R. Bhavani Shankar and J. Grotz, “Time Modulated Arrays Beamforming for Non-Terrestrial Network User Terminal,” IEEE Open Journal of the Communications Society, vol. 6, pp. 271-287, 2025, doi: 10.1109/OJCOMS.2024.3522519.
[11] S. Sarkar and S. K. Mandal, “Direction Finding Estimation using First-Two Significant Harmonics of Time Modulated Array With Bipolar Squared Pulse Sequence,” 2024 IEEE 21st India Council International Conference (INDICON), Kharagpur, India, 2024, pp. 1-5, doi: 10.1109/INDICON63790.2024.10958275.
[12] T. Hozen, K. Tomimoto, T. Ikeda and R. Yamaguchi, “Improvement of Angular Dependence of Angular Profile in DOA Measurement Method using Rotating Reflector Antenna,” IEICE Communications Express, vol. 14, no. 2, pp. 47-50, February 2025, doi: 10.23919/comex.2024ATL0012.
[13] J. P. Kim and G. U. Kim, “Measurement of phase difference and direction of arrival using time-modulated array with general modulation parameters,” IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 22, no. 7, pp. 1627-1631, Jul. 2023, doi: 10.1109/LAWP.2023.3251322.
[14] Z. Ding, T. Ji, M. Li and Q. H. Wu, “A Hybrid Signal Processing Method Combining Mathematical Morphology and Walsh Theory for Power Quality Disturbance Detection and Classification,” CSEE Journal of Power and Energy Systems, vol. 10, no. 2, pp. 584-592, March 2024, doi: 10.17775/CSEEJPES.2022.04430.
[15] N. Nakamoto, K. Kihira, T. Fukasawa, Y. Inasawa, and N. Shinohara, “Waveguide slot array with code-division multiplexing function for single RF chain digital beamforming,” IEICE Transactions on Communications, vol. E107-B, no. 8, pp. 541-551, Aug. 2024, doi: 10.23919/transcom.2023EBP3123.
[16] Z. Dai, P. Li, Z. Li, R. Li, and H. Gu, “Direction-of-arrival estimation for time-varying arrays using FCN-based deep learning,” IEICE Transactions on Communications, vol. E108-B, no. 5, pp. 593-609, May 2025, doi: 10.23919/transcom.2024EBP3103.