基于实验校准的多端口网络模型用于优化动态超表面天线配置以实现方向到达和极化估计
信号处理
2026-04-30 v1 应用物理
摘要
探测入射信号的方向到达和极化是现代无线通信系统中波束成形和干扰消除的关键前提。动态超表面天线（DMA）通过顺序切换可编程配置，将方向和极化相关的场信息复用到单个探测器，从而对于进行联合方向到达和极化（DoA-P）估计具有吸引力。迄今为止，实验演示仍依赖于随机预先测量的配置序列，因为优化配置需要对制造出的 DMA 具有准确的前向模型。本文我们使用基于多端口网络理论（MNT）的实验校准模型来优化 DMA 的配置序列，以实现 DoA-P 估计。我们的实验校准 MNT 模型能够预测我们 96 元件 DMA 对于任意可接受配置的双极化远场响应，从而在无需额外辐射图谱测量的情况下实现基于模型的优化。我们采用有效秩基替代目标函数对序列进行优化，并将其与随机序列进行比较，分析序列长度和噪声水平的影响。优化后的序列在中间信噪比和中间序列长度区间中实现最大收益——即逆问题既非噪声受限，也非已由随机多样性解决。我们还针对包含干扰者和期望发射器的双源情形进行了处理。我们的结果说明了在已实验校准的 MNT 模型用于制造出的 DMA 的背景下，对于实现抗干扰通信潜力的某些方面。
引用
@article{arxiv.2604.26948,
title = {Optimizing Dynamic Metasurface Antenna Configurations for Direction-of-Arrival and Polarization Estimation Using an Experimentally Calibrated Multiport-Network Model},
author = {Jean Tapie and Philipp del Hougne},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.26948},
year = {2026}
}
备注
15 pages with 6 figures