用于干扰抑制的可重构智能表面赋能阵列雷达
信号处理
2024-01-30 v2
摘要
传统的有源阵列雷达通常联合设计发射和接收波束成形以有效抑制干扰。为了进一步提升干扰抑制性能，本文引入了可重构智能表面 (RIS) 来辅助雷达接收机，因为 RIS 能够带来丰富的额外自由度。为了最大化接收阵列的输出信号干扰加噪比 (SINR)，我们将发射波束成形和 RIS 辅助接收波束成形的协同设计表述为一个非凸约束分式规划问题，然后提出了一种基于交替最小化的算法来联合优化发射波束成形器、接收波束成形器和 RIS 反射系数。具体而言，我们通过采用 Dinkelbach 变换将 RIS 反射系数设计转化为一系列单位模二次规划 (UQP) 子问题，并根据最小方差无失真响应原理提供了发射和接收波束成形器的闭式最优解。为了高效处理 UQP 子问题，我们提出了一种具有改进 Riemannian Newton 方向的二阶 Riemannian Newton 方法 (RNM)，该方法避免了线搜索，并且比典型的黎曼流形一阶优化方法具有更好的收敛速度。此外，我们通过推导 RNM 的显式收敛条件证明了所提出协同设计算法的收敛性。我们还分析了计算复杂度。数值结果表明，与无 RIS 的阵列雷达相比，所提出的 RIS 辅助阵列雷达具有更优的干扰抑制性能，且 SINR 的提升与 RIS 单元的数量成正比。
引用
@article{arxiv.2401.11137,
title = {Reconfigurable Intelligent Surface-Enabled Array Radar for Interference Mitigation},
author = {Shengyao Chen and Qi Feng and Longyao Ran and Feng Xi and Zhong Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.11137},
year = {2024}
}
备注
29 pages, 9 figures