具有有限离散相移器的智能反射面辅助双向中继网络的导频优化与信道估计
信息论
2022-02-16 v2 信号处理
math.IT
摘要
在本文中，我们研究了由具有有限离散相移器的智能反射面（IRS）辅助的双向中继网络（TWRN）的导频优化与信道估计问题。在TWRN中，存在一个具有挑战性的问题，即从源节点到IRS再到中继以及从目的节点到IRS再到中继的两条级联信道相互干扰。通过设计IRS的初始相移和导频图案，利用加法和减法等简单算术运算将两条级联信道分离。然后，采用最小二乘估计器来估计这两条级联信道以及从源到中继和从目的到中继的两条直接信道。推导了相应的信道估计器的均方误差（MSE）。通过最小化MSE，证明了IRS的最优相移矩阵。进而，表明哈达玛矩阵和离散傅里叶变换（DFT）矩阵是IRS的两个最优训练矩阵。此外，考虑了具有离散有限相移器的IRS。通过理论推导和数值仿真，我们发现3-4比特相移器足以使IRS实现可忽略的MSE性能损失。更重要的是，哈达玛矩阵仅需一位相移器即可达到最优MSE性能，而DFT矩阵至少需要三或四位才能达到相同性能。因此，哈达玛矩阵是使用低分辨率相移IRS进行信道估计的完美选择。
引用
@article{arxiv.2110.14879,
title = {Pilot Optimization and Channel Estimation for Two-way Relaying Network Aided by IRS with Finite Discrete Phase Shifters},
author = {Zhongwen Sun and Xuehui Wang and Siling Feng and Xinrong Guan and Feng Shu and Jiangzhou Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.14879},
year = {2022}
}
备注
5 pages, 5 figures