IRS辅助OTFS系统：波束赋形设计与信号检测
信号处理
2024-08-06 v1
摘要
智能反射面（IRS）技术已成为创建高性价比、创新且可适应的无线通信环境的关键使能器。本研究探讨了一种IRS辅助的正交时频空间（OTFS）调制方案，以实现用户与基站（BS）之间的通信。通过协同改进IRS处的反射系数（RC）矩阵和基站处的波束赋形矩阵，可提升用户可达的下行速率。在IRS辅助的OTFS网络中，为提高网络吞吐量而进行的在基站和IRS之间的协同发射设计问题被建模。发射设计问题为非凸且高度复杂；提出一种交替优化（AO）方法进行求解。具体而言，提出一种基于最大强度映射（STM）和分数规划的方法，交替求解IRS处的RC矩阵和基站处的波束赋形矩阵。此外，还提出了一种用于IRS辅助OTFS通信系统的高效信号检测器，采用交替方向乘子法（ADMM）。最后，建议采用平行因子张量模型来估计级联MIMO信道，其中分别分离了IRS-用户和BS-IRS之间的MIMO信道。仿真结果表明，与传统OTFS相比，所提出的方法显著提升了系统容量和比特错误率（BER）性能。
引用
@article{arxiv.2408.02219,
title = {IRS-Assisted OTFS: Beamforming Design and Signal Detection},
author = {Sushmita Singh and Kuntal Deka and Sanjeev Sharma and Neelakandan Rajamohan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.02219},
year = {2024}
}
备注
Submitted to an IEEE journal, 30 pages, single column