多活性IRS辅助合作探测：克拉默-罗瓦边界与联合波束设计

本文研究了多智能反射表面（IRS）辅助的合作探测问题，其中多个活性IRS以分布式方式部署，以便于在基站（BS）的非直线距离（NLoS）区域进行多视角目标探测。与先前采用被动IRS的工作不同，我们利用具有信号放大能力的活性IRS，以克服NLoS探测中严重的多跳反射路径损耗。具体而言，我们考虑了两种探测设置：一种是没有在活性IRS上配置专用传感器的情况，另一种是配置了专用传感器的情况。在前一种情况下，我们研究了在BS处的协作探测问题，基于BS接收到的回波信号估计目标相对于每个IRS的到达方向（DoA）。在后一种情况下，我们考虑每个IRS能够接收回波信号并估计目标相对于自身的DoA。对于这两种探测设置，我们首先推导了估计目标DoA的闭式克拉默-罗瓦边界（CRB）。随后，在基站最大传输功率约束、以及每个活性IRS的最大放大功率和最大功率放大增益约束下，通过联合优化基站的发射波束以及多个IRS的反射波束，以最小化（最大）CRB。为解决 resulting 高度非凸（最大）CRB最小化问题，我们分别基于交替优化、连续凸近似和半正义松弛，提出了两种高效算法，以获得两种情形下IRS处及BS处的高质量解。