用于双站感知的动态超表面天线电磁兼容优化

动态超表面天线 (DMA) 近期因其能够为下一代无线系统实现低成本、可重构和高度可扩展的天线阵列架构而引起相当大的研究兴趣。然而，大多数现有文献依赖于 DMA 运作的理想化模型，往往忽视了其组成超材料固有的关键结构和物理约束。在本文中，利用最近提出的 DMA 天线架构模型——该模型包含对互耦和波导传播损耗的物理一致建模——我们优化了 DMA 的双站感知传输。首先给出了 DMA 响应的可处理近似，使得能够高效优化阵列超材料的动态可重构 Lorentzian 约束响应。特别地，我们制定了一个鲁棒波束赋形优化问题，目标是在环境散射体的空间不确定性以及模拟合并多天线接收器的同步不确定性存在下最小化最差情况位置误差界。为应对由于可能过多的超材料天线及其运作约束导致的高计算复杂度，我们提出了两种低复杂度波束赋形设计方法，它们在新型波束码本上进行离线搜索。通过针对各种系统参数进行 Monte Carlo 模拟评估了所有呈现的 DMA 设计的准确性，确认准确建模互耦对于维持增强的定位性能至关重要。同时也表明，即使在定位和同步不确定性下，所提出的设计也能达到与其全数字和模拟对应物相当的精度，同时遵守结构性 DMA 约束。