有限容量前传链路下的网络感知联合传输与压缩优化

本文考虑蜂窝网络中的网络感知场景，其中多个基站(BS)首先压缩来自多个目标的接收回波信号，然后通过有限容量的前传链路将量化后的信号转发至中心单元(CU)，使得CU能够利用所有有用的回波信号进行高分辨率定位。在该设置下，我们成功地将所有随机位置目标的定位后验克拉美-罗界(PCRB)表示为发射协方差矩阵和每个BS的压缩噪声协方差矩阵的函数。然后，在发射功率约束和前传容量约束下构建了一个PCRB最小化问题，以联合设计各BS的发射和压缩策略。我们提出了一种基于交替优化技术的高效算法来求解该问题。具体而言，当发射协方差矩阵或压缩噪声协方差矩阵之一固定时，可以利用逐次凸逼近(SCA)技术局部最优地优化另一种类型的协方差矩阵。此外，我们还提出了一种针对大规模接收天线场景的新型估计-波束赋形-压缩策略，在该策略下，每个BS首先局部估计目标的到达角度(AOA)，然后根据估计的AOA将高维接收信号波束赋形为低维信号，最后对波束赋形后的信号进行压缩以进行前传传输。在此策略下设计了一种高效的波束赋形与压缩方法。数值结果验证了所提出算法的有效性。