用于 IRS 辅助 AOA 估计的 MUSIC 算法
信号处理
2023-09-07 v1 信息论
math.IT
摘要
基于其天线接收到的信号，多天线基站（BS）可应用经典的多重信号分类（MUSIC）算法来估计其入射信号到达角（AOA）。若用户到基站的视距（LOS）路径可用，该方法可用于对用户定位。本文考虑智能反射面（IRS）辅助的集成感知与通信（ISAC）系统中更具挑战性的 AOA 估计设置，其中基站与用户间不存在 LOS 路径，而用户信号仅能经由其到 IRS 的 LOS 路径以及 IRS 到 BS 的 LOS 路径传输至 BS。具体而言，我们将 IRS 视为锚点，旨在估计来自用户到 IRS 的入射信号 AOA。注意，由于无源 IRS 无法处理其接收信号，我们必须基于 BS 接收信号实现上述目标。然而，BS 不同天线接收的信号仅包含经由 IRS 到 BS 的 LOS 路径的入射信号 AOA 信息。为应对该空域接收信号带来的挑战，我们提出一种创新方法，构建时域多维接收信号以估计从用户到 IRS 的路径 AOA。具体地，通过对用户消息模式与 IRS 反射模式的恰当设计，我们得以表明所设计时域多维信号可出人意料地表示为 IRS 朝向用户的虚拟导向矢量之函数。这一惊人结果意味着，经典 MUSIC 算法可应用于我们所设计时域多维信号，以精确估计从用户到 IRS 的信号 AOA。
引用
@article{arxiv.2309.02947,
title = {MUSIC Algorithm for IRS-Assisted AOA Estimation},
author = {Qipeng Wang and Liang Liu and Shuowen Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.02947},
year = {2023}
}
备注
to appear in IEEE VTC 2023-Fall