基于 XL-MIMO 与 RIS 的全息成像：照射与反射设计
信号处理
2024-05-14 v2
摘要
本文利用已部署于无线通信中的超大规模多输入多输出 (XL-MIMO) 天线和可重构智能表面 (RIS) 解决近场成像问题。为此，我们考虑一个系统，其中固定的发射天线阵列照射感兴趣区域 (ROI)，固定的接收天线阵列推断 ROI 的散射系数。借助 XL-MIMO 和高频特性，ROI 位于两个天线阵列的辐射近场区域，从而增强了可用于成像的照射信道和感知信道的自由度 (DoF)（即信道矩阵秩），此处称为全息成像。为进一步提升成像性能，我们通过求解一个以图像估计均方误差 (MSE) 上界为目标函数的 min-max 优化问题，对照射波形进行优化。此外，我们通过考虑 RIS 的存在并推导其最优反射系数，解决了非视距 (NLOS) 场景的挑战。数值结果研究了照射优化、几何配置（单站和双站）、照射与感知信道的 DoF、图像估计精度以及图像复杂度之间的相互作用。
引用
@article{arxiv.2312.11102,
title = {Holographic Imaging with XL-MIMO and RIS: Illumination and Reflection Design},
author = {Giulia Torcolacci and Anna Guerra and Haiyang Zhang and Francesco Guidi and Qianyu Yang and Yonina C. Eldar and Davide Dardari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.11102},
year = {2024}
}