RIS 信道估计的最优相位设计
信息论
2022-10-19 v1 信号处理
math.IT
摘要
我们为 RIS 辅助信道的一种先前两阶段信道估计协议开发了最优版本。新设计在 RIS 处使用修正 DFT 矩阵（MDFT）作为训练相位，并被证明可最小化总信道估计误差方差。结合插值（估计更少的 RIS 信道），MDFT 方法即使在从基站到 RIS 的信道为视距时也能加速信道估计。相比之下，先前的两阶段技术需要满秩信道才能实现高效估计。我们通过使用基于射线的信道模型比较不同训练相位设计在各种传播条件下的表现，来研究由此产生的信道估计误差。为检验整体性能，我们利用现有的 RIS 传输相位最优设计，模拟了单用户 RIS 辅助系统在 MRC 处理下的频谱效率。结果验证了 MDFT 的最优性，同时仿真与分析表明，性能更多依赖于用户到 RIS 的信道相关性及所用插值的粗粒度，而非训练相位设计。例如，在信道相关性更高的场景下，该过程将信道估计加速了 16 倍，而在相关性较低的情况下提升为 5 倍。整体过程极为鲁棒，在考虑的信道条件下，与具有完美信道状态信息的情况相比，最大性能损失为 1.5 bits/sec/Hz。
引用
@article{arxiv.2210.09605,
title = {Optimal Phase Design for RIS Channel Estimation},
author = {Chelsea L. Miller and Peter J. Smith and Pawel A. Dmochowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.09605},
year = {2022}
}