面向低PAPR与超高可靠WSN的基于反向散射感知发射天线选择的资源分配
信号处理
2026-01-08 v2
摘要
本文解决了混合无线传感器网络（WSNs）中高吞吐量主通信与无源反向散射传感器严格功率包络要求之间的一个基本物理层冲突。我们提出了一种反向散射约束的发射天线选择（BC-TAS）框架，这是一种针对在多维正交频分复用（MD-OFDM）架构内运行的多天线照射器的每子载波选择策略。与传统的以信噪比（SNR）为中心的选择方案不同，BC-TAS采用了一个多目标成本函数，该函数联合最大化期望链路可靠性，稳定无源声表面波（SAW）传感器处的入射射频能量包络，并抑制对共存受害接收机的干扰。通过利用MD-OFDM固有的稀疏性，所提出的框架实现了双包络调控，同时降低了发射机峰均功率比（PAPR）和在标签处观测到的反向散射峰值因子（BCF）。为了增强在不完美信道状态信息（CSI）下的鲁棒性，引入了一种基于卡尔曼的信道平滑机制，以在低SNR区域保持选择稳定性。使用IEEE 802.11be色散信道模型和非线性Rapp功率放大器的数值结果表明，与传统的MU-MIMO基线相比，BC-TAS在中断概率上实现了数量级的改进，并在能效方面取得了显著增益，同时确保了在降低功率放大器回退下的频谱掩模合规性。这些结果确立了BC-TAS作为一种有效的照射端控制机制，能够在密集、功率受限的无线环境中实现可靠且能量稳定的感知与通信共存。
引用
@article{arxiv.2512.24583,
title = {Resource Allocation via Backscatter-Aware Transmit Antenna Selection for Low-PAPR and Ultra-Reliable WSNs},
author = {Rahul Gulia and Ashish Sheikh and Feyisayo Favour Popoola and Serisha Vadlamudi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.24583},
year = {2026}
}